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證量子運算可行 推動科研 美法奧學者獲物理諾獎

發佈時間: 2022/10/05

量子電腦的運算能力遠比普通電腦高,背後有賴科學家逐步驗證量子力學下的粒子特性。今年諾貝爾物理學獎得主昨揭曉,由3名「量子通訊先驅」獲得,其中來自美國的克勞澤及法國的阿斯佩,先後設計貝爾不等式實驗,證量子力學理論。有本港學者稱,3人證實量子運算可靠,有助推動不同科研發展。

量子力學理論認為,不同粒子在相互作用下會成為一個整體,無法單獨描述其特性,此現象稱為「量子糾纏」,但理論引起愛因斯坦與學生質疑,形容粒子若相距甚遠,而其中之一被觀測時,另一粒子似乎會知道測量動作並作反應,如同「鬼魅般的超距作用」,並提出隱變量理論取代。物理學家貝爾在1960年代提出「貝爾不等式」,試圖否定量子力學理論。

相關爭議原本難以驗證,直到克勞澤及阿斯佩先後設計及改良實驗,證明貝爾不等式不成立,統計結果反而符合量子力學的預測,亦否定隱變量存在。

塞林格團隊亦進一步測試貝爾不等式,包括利用量子糾纏狀態,展示量子遙傳現象,只要其中一個發生變化,另一個粒子就會立刻呼應變化,無論相距多遠,有助發展量子通訊及計算技術。

助疫苗開發預測天氣

阿斯佩昨笑言,自己仍比不上玻爾或海森堡等量子力學先驅,但對獲得同一成就感自豪,又豪言「我得到的結論是,量子力學受得住任何考驗」。

諾貝爾物理學委員會稱,3位得獎者的研究非常重要,甚至超越量子力學要解釋的基礎物理學問題。美國物理聯合會行政總裁馬隆尼解釋,3人的研究證實量子計算屬可行,有助疫苗開發及天氣預測等,亦有助加密學發展。

科大物理系助理教授傅凱駿稱,任何量子物理衍生的應用都離不開量子糾纏,若不先證明其存在,便沒有理由相信按量子理論可提出更好的加密和通訊方式。

記者︰李卓謙

美術︰招潤洪

證量子運算可行 推動科研 美法奧學者獲物理諾獎

塞林格成功驗證量子遙傳現象,助推量子通訊。(法新社)