“大貝爾實(shí)驗(yàn)”海報(bào)。
中國日報(bào)11月30日電（記者 朱立新） 11月30日，包括中國科技大學(xué)在內(nèi)的全球多個(gè)科研機(jī)構(gòu)正聯(lián)合進(jìn)行一場旨在證實(shí)量子力學(xué)正確性的“大貝爾實(shí)驗(yàn)”。值得注意的是，這是全球首次以人類隨機(jī)性為基礎(chǔ)的量子實(shí)驗(yàn)。
科學(xué)家們號(hào)召全球的普通大眾通過在“大貝爾實(shí)驗(yàn)”官方網(wǎng)站thebigbelltest.org或者中國區(qū)官網(wǎng)tbbt.ustc.edu.cn上注冊并進(jìn)行一個(gè)簡單的視頻游戲進(jìn)而產(chǎn)生隨機(jī)、不可預(yù)知的由0和1組成的隨機(jī)數(shù)來決定實(shí)驗(yàn)中的重要參數(shù)。
公眾可以在澳大利亞布里斯班當(dāng)?shù)貢r(shí)間的11月30日零時(shí)，即北京時(shí)間11月29日晚10時(shí)，至美國博爾德當(dāng)?shù)貢r(shí)間11月30日23時(shí)59分，即北京時(shí)間12月1日14時(shí)59分期間參與游戲，進(jìn)而為實(shí)驗(yàn)提供支持。
據(jù)參與“大貝爾實(shí)驗(yàn)”研究的中國科技大學(xué)科學(xué)家介紹，為了產(chǎn)生足夠的隨機(jī)數(shù)，該實(shí)驗(yàn)需要至少3萬人參與游戲，參與的人越多，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性也將越高。
“大貝爾實(shí)驗(yàn)”的發(fā)起機(jī)構(gòu)——西班牙光子科學(xué)研究所邀請了世界一流的量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室參與。“大貝爾實(shí)驗(yàn)”的九個(gè)參與機(jī)構(gòu)分別使用了光子、原子、超導(dǎo)等不同的體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。參與的實(shí)驗(yàn)室均利用公眾產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)在各自的實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行貝爾實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行各實(shí)驗(yàn)室最擅長的研究。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的潘建偉教授和張強(qiáng)教授是“大貝爾實(shí)驗(yàn)”中國區(qū)的負(fù)責(zé)人，他們的實(shí)驗(yàn)室利用接收到的由人類自由意志所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行貝爾實(shí)驗(yàn)，并測試隨機(jī)數(shù)之間的關(guān)聯(lián)。
什么是“大貝爾實(shí)驗(yàn)”？
十九世紀(jì)初，在量子力學(xué)提出之后，分別以愛因斯坦和玻爾為代表的兩個(gè)陣營便一直在爭論量子力學(xué)是否僅僅是定域?qū)嵲谡摯嬖陔[變量時(shí)的一種不完備的表達(dá)方式。而1964年科學(xué)家約翰·貝爾提出了可以區(qū)分量子力學(xué)與定域?qū)嵲谡摰臏y試方法，即貝爾不等式，并在隨后的實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了量子力學(xué)的正確性。
據(jù)中科院量子信息與量子科技前沿卓越創(chuàng)新中心副研究員劉洋介紹，“上世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)中可能存在一些漏洞。例如由于時(shí)空關(guān)系可能造成的定域性漏洞與自由選擇漏洞，由于實(shí)驗(yàn)裝置傳輸效率導(dǎo)致的探測效率漏洞等。由于這些漏洞的存在，僅使用隱變量理論也可以得到與量子力學(xué)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”。
為了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈C明量子力學(xué)的正確性，科學(xué)家們需要考慮試驗(yàn)中可能存在的漏洞并予以避免。2015年，世界上有3個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別獨(dú)立進(jìn)行了無漏洞貝爾不等式實(shí)驗(yàn)。
“但是到現(xiàn)在為止的諸多貝爾不等式實(shí)驗(yàn)使用的都是物理方式產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，這部分隨機(jī)數(shù)可能受到隱變量控制而不能作為真正的隨機(jī)性來源”，劉洋說。
“大貝爾實(shí)驗(yàn)”則相信人的自由意志，由公眾產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)來決定實(shí)驗(yàn)中的重要參數(shù)，這系列實(shí)驗(yàn)是貝爾不等式測量的重要一步。科學(xué)家表示，由于需要通過網(wǎng)絡(luò)匯總，現(xiàn)在的“大貝爾實(shí)驗(yàn)”無法真正解決局域性漏洞，在未來，物理學(xué)家希望利用太空實(shí)驗(yàn)關(guān)閉局域性漏洞和隨機(jī)數(shù)漏洞，這是在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上經(jīng)過長期努力才能實(shí)現(xiàn)的物理實(shí)驗(yàn)。
