諾貝爾獎｜以實驗引證量子無限潛力　3名科學家共同獲物理學獎

2022年諾貝爾物理學獎的得主出爐，分別由法國物理學家阿斯佩（Alain Aspect），美國物理學家克勞澤（John Clauser）及奧地利物理學家塞林格（Anton Zeilinger）獲得，以表揚3人在量子物理學上的成就。

量子物理學是今天科學家們熱衷的領域，這帶領着人類走向截然不同的物理世界。包括量子電腦、量子網絡，這些都是人類跳往又一個科學「奇異點」的關鍵。但要應用量子，就必需要研發一套實驗，解釋量子力學，這3名科學家先後製作實驗，讓這一切變得可能。

量子力學的一個基礎，是「量子纏結」（Quantum entanglement）（又譯量子糾纏），這是古典力學中所沒有的。兩個相關連的量子會產生糾纏，甚至出現只要測量其中一個量子的形態，就能斷定另一顆量子的形態是甚麼，甚至結果。（編按：「量子糾纏」一詞近年曾出現在部分廣東歌歌詞，包括組合MC $oHo & KidNey的《跌嘢唔好搵》）

這需要一套算式說明，與一個實驗。

在1960年代，英國科學家貝爾（John Stewart Bell）發明了一套算式，解釋量子的神奇現象，這套算式今天稱為貝爾不等式。美國物理學家克勞澤在貝爾的基礎上設計了一套實驗，利用光子糾纏成功證明可違反貝爾不等式。然而實驗存在漏洞，法國物理學家阿斯佩在克勞澤的基礎所完善了整個實驗機制。

而奧地利物理學家塞林格，利用着這個實驗，成功引證量子纏結的一個非常重要的應用——量子是可以隔空傳送（Quantum teleportation），這傳送並非「隔空移動」，而是利用一個量子，在可預測的情況下影響另一個遠處的量子，這為設計應用量子力學的科技舖平了道路。

甚麼是量子纏結？

量子纏結是一種量子力學中的現象，當幾個粒子互相作用後，各個粒子的特性被結合爲這幾個粒子的整體性質。當一個粒子正在上旋，另一個必然正在下旋，一般情況下會疊加在一起，只有觀察者去觀察的時候，才會發現到底是在上旋還是下旋。

因爲兩個粒子互相糾纏互相聯繫，所以只觀測其中一個的自旋情況，就可以馬上得知另一個的情況。這種糾纏的情況是和空間無關，即使是兩個相互作用的電子分隔非常遠，仍會是一個在上旋，另一個必然下旋。

一個更具體的例子，就是一隊兩人樂隊，一個唱歌一個跳舞。但這兩人都會唱歌和跳舞，觀眾在看演出前，不會知道誰在唱誰在跳舞，只會在演出時，才會看見誰唱歌誰跳舞（這就如薛丁格的貓）。然而，在演出前如果得悉其中一個練習時在唱歌的時候，不論這兩人分隔多遠，也會知道另一人必然是在練習跳舞。

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以下為各獎項結果公布的時間表：

- 化學獎 – 香港時間10月5日下午5時45分
- 文學獎 – 香港時間10月6日晚上7時
- 和平獎 – 香港時間10月7日下午5時
- 經濟學獎 – 香港時間10月10日下午5時45分

2022年諾貝爾獎的獎金為1000萬瑞典克朗 （約708萬港元）。

2021年諾貝爾物理學獎得獎者是得獎者是美籍日裔學者真鍋淑郎，德國學者哈塞爾曼（Klaus Hasselmann）及意大利學者帕里西（Giorgio Parisi），以表揚他們成功發現並為人類解釋「複雜系統」（Complex System），讓人類能進一步認識小至原子、大至星球、包括天文與氣候變化的物理世界。

2020年諾貝爾物理學獎由彭羅斯（Roger Penrose）、根策爾（Reinhard Genzel）及吉茲（Andrea Ghez）獲得，以表揚他們在宇宙研究黑洞，成功解釋黑洞正控制銀河系中心恆星的軌道，建構今天人類已知的宇宙世界的成就。