嬉皮士如何拯救了物理學：科學、反文化和量子復興 [節選]

本書節選追溯了量子資訊理論的歷史，以及試圖弄清“幽靈般的超距作用”的色彩鮮明且著名的物理學家們。

[摘自第二章，第 25-38 頁：]
標新立異的愛爾蘭物理學家約翰·S·貝爾長期以來對量子力學懷有私人的不安。他的物理學老師——先是在 1940 年代末在他家鄉貝爾法斯特的女王大學，後來在 1950 年代中期他在伯明翰大學攻讀博士學位時——都避而不談解釋方面的問題。“不要問問題”的態度讓貝爾感到沮喪，他仍然不相信尼爾斯·玻爾早已徹底駁倒了愛因斯坦的最後批判，並且沒有什麼值得擔心的了。在他的本科學習期間，他那頭火紅的頭髮憤怒地燃燒著，甚至與一位疲憊的教授發生爭吵，稱他為“不誠實”，因為他試圖掩蓋基礎中真正的謎團，例如如何解釋不確定性原理。當然，貝爾承認量子力學“在所有實際用途中”都執行得無可挑剔，他發現自己經常使用這個短語，以至於創造了首字母縮寫詞“FAPP”。但是，除了 FAPP 之外，物理學難道沒有更多內容嗎？歸根結底，在所有波函式都已計算完畢且機率已繪製完畢之後，量子力學難道不應該對自然界說些連貫的內容嗎？

在他衝動地爭吵之後的幾年裡，貝爾試圖將這些疑慮藏在心裡。在他二十一歲的弱冠之年，他意識到，如果他繼續沉迷於這些哲學思辨，它們很可能會在他開始物理學生涯之前就將其扼殺。他投身於主流課題，在英國民用原子能研究中心哈維爾從事核物理和粒子物理的研究。然而，他的思緒仍然飄忽不定。他想知道是否有什麼方法可以超越量子理論提供的機率，以更類似於牛頓物理學處理日常物體運動的方式來解釋原子領域的運動。在牛頓物理學中，蘋果或行星的行為完全由其初始狀態（位置（它在哪裡）和動量（它要去哪裡）之類的變數）以及作用在其上的力決定；沒有機率出現。貝爾想知道是否存在一組變數可以新增到量子力學描述中，使其更像牛頓的系統，即使某些新變數在任何給定的實驗中都仍然隱藏在視線之外。貝爾如飢似渴地閱讀了量子理論的主要奠基人之一馬克斯·玻恩的通俗著作《因果與偶然的自然哲學》（1949），他在書中得知，玻恩的一些同時代人也曾在 1920 年代末試圖發明這種“隱變數”方案。但貝爾也在玻恩的書中讀到，另一位戰間期偉人、匈牙利數學家和物理學家約翰·馮·諾伊曼早在 1932 年就發表了一項證明，表明隱變數無法與量子力學相容。看不懂德語的貝爾沒有深入研究馮·諾伊曼晦澀難懂的證明。像玻恩這樣的領導者（以及即將上任的諾貝爾獎獲得者）的說法似乎足以讓他放棄這個想法。

支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關當今世界塑造的發現和想法的具有影響力的故事的未來。

因此，想象一下貝爾的驚訝，當他一兩年後在《物理評論》中讀到美國物理學家戴維·玻姆的兩篇文章時。玻姆於 1951 年 7 月從他在普林斯頓大學的教職崗位提交了這些論文；當它們六個月後出版時，他因被眾議院非美活動委員會追捕而落腳巴西聖保羅。玻姆在 1930 年代末和 1940 年代初曾是伯克利 J·羅伯特·奧本海默的研究生。他與幾位志同道合的朋友一起參加了關於政治、世俗事務以及當地問題的自由討論小組，例如大學實驗室的工人是否應該加入工會。出於好奇，他甚至加入了當地的共產黨支部，但他發現討論如此無聊和無效，以至於不久後就退出了。在普通時期，這種討論似乎是無害的，但是一旦美國加入二戰，軍事情報部門的調查人員就不這麼認為了，玻姆和他的討論夥伴開始從事最早期的曼哈頓計劃，以製造原子彈。軍事情報人員對討論小組進行了絕密監視，在調查人員眼中，好奇的討論小組和共產主義小組之間的界限往往會變得模糊。當後來被傳喚到 HUAC 作證時，玻姆拒絕使用第五修正案，而不是說出名字。在物理系反對的情況下，普林斯頓大學的管理層讓他的終身教職合同失效，而不是重新任命他。在媒體鋪天蓋地的關注中，玻姆發現所有其他國內選擇都已關閉。他無奈地前往巴西。

在狂飆突進中，玻姆制定了他自己對量子力學的隱變數解釋。正如貝爾後來回憶的那樣，他在玻姆的這些論文中“看到了不可能的事”。玻姆從通常的薛定諤方程入手，但以一種新穎的方式重寫了它，證明了形式主義不必僅僅從機率方面來解釋。例如，一個電子的行為可能很像一顆子彈或檯球，在空間和時間中沿著一條路徑前進，每一步都有明確的位置和動量值。鑑於電子的初始位置和動量以及作用在其上的力，它的未來行為將完全確定，就像可靠的檯球一樣——儘管玻姆確實必須引入一種在經典物理學中沒有類似物的新的“量子勢”或力場。在玻姆的模型中，如此吸引玻爾、海森堡和其他人的量子怪異現象——以及在被他的老師鸚鵡學舌時如此讓年輕的貝爾感到不安的現象——之所以出現，是因為某些變數（例如電子的初始位置）永遠無法精確指定：測量初始位置的努力不可避免地會干擾系統。因此，物理學家無法收集足夠的關於所有相關變數的知識來計算量子物體的路徑。玻姆認為，量子力學中令人不安的機率源於對真實但隱藏的變數進行平均。玻爾和他的追隨者聲稱電子根本不具有完整的明確屬性，而玻姆則認為它們確實具有——但實際上，某些屬性仍然隱藏在視線之外。

玻姆的論文激發了貝爾的想象力。在發現它們後不久，貝爾在哈維爾的理論部門就玻姆的論文作了演講。他的大多數聽眾都處於震驚（或可能只是感到無聊）的沉默中：為什麼這位年輕的物理學家要把時間浪費在如此哲學的胡言亂語上？他難道沒有真正的工作要做嗎？然而，一位聽眾變得活躍起來：奧地利流亡者弗朗茨·曼德爾。曼德爾既懂德語，又懂馮·諾伊曼的經典研究，他多次打斷演講；兩人在研討會結束後繼續激烈地爭論。當他們有時間時，他們一起開始重新審視馮·諾伊曼的無隱變數證明，直到他們各自離開。曼德爾於 1958 年離開哈維爾；貝爾對實驗室似乎正在朝著的方向感到不滿，兩年後也離開了。

貝爾和他的妻子瑪麗（也是一位物理學家）搬到了歐洲多國高能物理實驗室 CERN，該實驗室最近在日內瓦成立。他再次從事粒子物理的前沿研究。並且，儘管他盡了最大的努力，他還是發現自己被自己的愛好所吸引：認真思考量子力學的基礎。在日內瓦安頓下來後，他結識了一位新的爭論夥伴約瑟夫·約赫。和曼德爾一樣，約赫在歐洲大陸傳統中長大，精通愛因斯坦、玻爾和馮·諾伊曼著作的精髓。事實上，當貝爾到達該鎮時，約赫正忙於加強馮·諾伊曼的證明，證明隱變數理論與量子力學的成功預測是不可調和的。對貝爾來說，約赫的干預就像在公牛面前揮舞紅旗：這隻會增強他證明隱變數尚未被排除的決心。在這些討論的刺激下，貝爾寫了一篇關於隱變數主題的評論文章，他在其中分離出馮·諾伊曼著名證明中的一個邏輯缺陷。在論文結尾，他指出“這篇論文的最初想法是在 1952 年構思的”——比論文發表早了十四年——並感謝曼德爾和約赫在這段漫長的時間裡分享的所有“深入討論”。

貝爾仍然在不斷努力，想知道某種型別的隱變數理論（不同於玻姆的版本）是否可能與普通的量子力學相容。他的思緒回到了愛因斯坦和他的初級同事鮑里斯·波多爾斯基和內森·羅森在 1935 年提出的著名的思想實驗，該實驗從一開始就以作者的姓名首字母“EPR”而聞名。愛因斯坦和公司認為量子力學一定是不完整的：至少在某些情況下，可以同時確定變數對的確定值，即使量子力學無法解釋或表示這些值。EPR 的作者描述了一種來源，例如放射性原子核，它會以相同的速度但相反的方向射出成對的粒子。將向左移動的粒子稱為“A”，將向右移動的粒子稱為“B”。物理學家可以在給定時刻測量 A 的位置，從而推斷出 B 的位置值。同時，物理學家可以在同一時刻測量 B 的動量，從而獲得 B 的動量和同時位置的任何所需精度的知識。然而，海森堡不確定性原理規定，某些變數對（例如位置和動量）的精確值永遠無法同時知道。

愛因斯坦及其同事推理的基礎是，量子物體始終攜帶著——彷彿背在背上一樣——一整套確定的屬性。再次想想那個可靠的檯球：它在任何給定時刻都有確定的位置值和確定的動量值，即使我們選擇一次只測量其中一個屬性。愛因斯坦假設，電子、光子和微觀世界的其他組成部分也一定是如此。玻爾在匆忙回應EPR論文時辯稱，假設粒子B在任何測量之前就一直具有真實的位置值是錯誤的。他認為，量子物體根本不會在所有時刻都擁有所有屬性的精確值。這些值是在測量行為中產生的，甚至愛因斯坦也同意，沒有任何裝置可以直接同時測量粒子的位置和動量。大多數物理學家似乎對玻爾的反駁感到滿意——或者更可能的是，他們只是鬆了一口氣，因為有人回應了愛因斯坦的深刻挑戰。

然而，玻爾的回應從未讓愛因斯坦滿意；也沒有讓約翰·貝爾滿意。貝爾意識到，愛因斯坦著名思想實驗背後的直覺——愛因斯坦認為這對量子力學如此不利的原因——與“局域性”有關。對於愛因斯坦來說，一個發生在空間和時間某個區域的事情不應該影響發生在遙遠區域的事情是公理，這個遙遠的區域應該比光在中間的時間內傳播的距離還要遠。正如EPR作者所說，“由於在測量時兩個系統[粒子A和B]不再相互作用，因此對第一個系統所做的任何事情都不會在第二個系統中發生真正的變化。”然而，玻爾的回應完全暗示了另一件事：對粒子A（位置或動量）進行測量的決定會瞬間改變歸因於遙遠粒子B的屬性。例如，測量粒子A的位置，砰！粒子B將處於明確定義的位置狀態。或者測量粒子A的動量，啪！粒子B將處於明確定義的動量狀態。晚年，玻爾的觀點仍然讓愛因斯坦感到惱火。“我對物理學的直覺對此感到不適，”愛因斯坦在1948年3月寫信給一位朋友時說。“遠距離的幽靈般的行為，”他憤憤地說。

剛從與喬克的爭論中解脫出來的貝爾又回到了EPR的思想實驗。他想知道這種“遠距離的幽靈般的行為”是量子力學所固有的，還是僅僅是眾多可能解釋中的一種。是否有可能存在某種隱變數方法，既能重現量子理論的所有定量預測，又能滿足愛因斯坦（和貝爾）關於局域性的直覺？他專注於EPR設定的一種變體，這是大衛·玻姆在他1951年關於量子力學的教科書中提出的。玻姆建議將粒子沿x軸和y軸的自旋值交換為位置和動量。

“自旋”是許多量子粒子擁有的一種奇特的屬性；它在20世紀20年代中期的發現為新興的量子力學大廈奠定了基石。量子自旋是離散的角動量——也就是說，圍繞空間中給定方向旋轉的趨勢。當然，許多大型物體也擁有角動量：想想地球繞軸旋轉以改變晝夜。然而，微觀世界的自旋有一些怪癖。首先，像地球這樣的大型物體原則上可以以任何速率旋轉，而量子粒子擁有固定的自旋量：要麼根本沒有自旋，要麼是半個單位，要麼是一個單位，要麼是三個半單位，等等。這些單位是由一個普遍的自然常數決定的，這個常數被稱為普朗克常數，它在整個量子領域中無處不在。構成普通物質的粒子，如電子、質子和中子，每個都擁有半個單位的自旋；光子，或光量子，擁有一個單位的自旋。

與普通角動量進一步不同的是，量子自旋只能以某些方式定向。例如，自旋為二分之一的粒子只能存在於兩種狀態之一：相對於空間中給定的方向，要麼是自旋“向上”，要麼是自旋“向下”。當一股粒子流穿過磁場時，這兩種狀態就會顯現出來：自旋向上的粒子會向上偏離其先前的飛行方向，而自旋向下的粒子則會向下偏離。選擇一個對齊磁鐵的方向——例如z軸——任何電子的自旋都只會發現是向上或向下；沿著那個方向，永遠不會測量到任何電子是四分之三“向上”。現在旋轉磁鐵，使磁場指向不同的方向。傳送一批新的電子透過；您將再次只發現沿著新方向自旋向上或向下。對於像電子這樣的自旋為二分之一的粒子，沿著給定方向的自旋始終是+1（向上）或-1（向下），沒有介於兩者之間的值。（圖 2.1）

此外，無論磁鐵如何對齊，一半的入射電子都會向上偏轉，另一半會向下偏轉。事實上，您可以將磁鐵下游的收集屏（例如感光板）替換為兩個蓋革計數器，它們位於自旋向上和自旋向下粒子被偏轉的位置。然後調低光源的強度，使一次只射出一個粒子。對於任何給定的執行，只有一個蓋革計數器會發出咔嗒聲：要麼是上面的計數器（表明自旋向上粒子的透過），要麼是下面的計數器（表明自旋向下粒子的透過）。每個粒子都有 50-50 的機會被測量為自旋向上或自旋向下；咔嗒聲的序列將是一系列隨機的 +1（上方計數器）和 -1（下方計數器），在多次執行中平均下來，每個探測器的咔嗒聲數量相等。量子理論或任何其他方案都尚未產生一種成功的方法來提前預測給定粒子將被測量為自旋向上還是自旋向下；只能計算大量執行的機率。

貝爾意識到，玻姆對EPR思想實驗的變體，涉及粒子的自旋，比EPR的原始版本有兩個主要優勢。首先，測量結果總是歸結為 +1 或 -1；沒有像測量位置或動量時那樣令人擔憂的模糊連續值。其次，物理學家積累了數十年的經驗，可以製造能夠操縱和測量粒子自旋的真實機器；就思想實驗而言，這個實驗可以建立在一些來之不易的信心之上。因此，貝爾開始分析基於自旋的EPR裝置。由於粒子以一種特殊的方式出現——從一個在它們被排出前後自旋為零的源中噴射出來——這兩個粒子的總自旋也必須為零。因此，當沿同一方向測量時，它們的自旋應始終表現出完美的關聯性：如果A的自旋向上，那麼B的自旋必須向下，反之亦然。在量子力學的早期，埃爾溫·薛定諤將這種完美的關聯性稱為“糾纏”。

貝爾證明，一個滿足局域性的隱變數模型——其中A的屬性不受對B進行的測量影響——可以很容易地重現當A和B的自旋沿同一方向測量時的完美關聯性。從根本上說，這意味著想象每個粒子都攜帶沿任何給定方向的確定自旋值，即使這些值中的大多數仍然是不可見的。自旋值被認為是粒子本身的屬性；它們獨立於且先於任何測量行為而存在，正如愛因斯坦所希望的那樣。

接下來，貝爾考慮了其他可能的配置。可以選擇沿任何方向測量粒子的自旋：z軸、y軸或兩者之間的任何角度。所要做的就是旋轉粒子透過的磁鐵。如果沿z軸測量A的自旋，而沿其他方向測量B的自旋呢？（圖 2.2。）當成對的粒子透過裝置發射時，貝爾專注於自旋測量的預期關聯性，同時兩側的探測器以不同的角度定向。他考慮了具有兩個設定的探測器，或者可以測量自旋的方向。

僅使用幾行代數，貝爾就證明了沒有任何局域隱變數理論可以重現與探測器之間角度變化相同程度的相關性。這個結果被稱為“貝爾定理”。僅僅假設每個粒子在測量之前都攜帶一套完整的確定值，即使這些值中的大多數仍然是不可見的，也必然與量子理論發生衝突。非局域性確實是量子力學所固有的，貝爾已經表明：不知何故，對粒子B的測量結果取決於對粒子A的測量結果，即使這兩個粒子在進行測量時相隔很遠的距離。任何將粒子（或對它們進行的測量）視為獨立的，僅受區域性影響的努力，必然會導致與量子力學不同的預測。這是貝爾自從學生時代起一直在摸索的東西：一些定量的方法，可以將玻爾對量子力學的解釋與其他連貫的、自洽的可能性區分開來。這個問題——糾纏與局域性——可以透過實驗檢驗。他骨子裡希望局域效能夠勝出。

自從貝爾提出他的定理以來，許多物理學家（包括貝爾本人）一直試圖闡明，從深層意義上講，違反他的不等式會對微觀世界的結構意味著什麼。最平淡的說法是，量子糾纏表明，在物質的最小尺度上，整體大於部分之和。換句話說：人們可以知道關於一個量子系統（粒子 A + B）的一切，但卻對任何一個單獨的部分都一無所知。正如該領域的一位專家所寫，糾纏的量子系統甚至無法被“透過思考分割”：我們分析系統為子系統，並透過仔細研究其各個部分來建立對整體的認知，這種自然的傾向在量子領域中會停止。

物理學家們已經竭盡全力將量子非定域性轉化為日常術語。現在的文獻中充斥著關於閃爍著紅綠燈的盒子；穿著不相稱的襪子在街上閒逛的衣衫不整的物理學家；涉及量子強盜的巧妙的福爾摩斯式場景；甚至還有一個關於一個麵包師，兩條長傳送帶，以及可能或可能不會發起來的舒芙蕾的詳盡故事。我最喜歡的故事來自麻省理工學院的“量子機械工程師”塞思·勞埃德。勞埃德讓我們想象一下雙胞胎，他們相隔很遠。當她的兄弟走進英國劍橋的一家酒吧時，她走進馬薩諸塞州劍橋的一家酒吧。進一步想象（這可能是最困難的部分），這對雙胞胎都沒有手機或任何其他裝置可以來回通訊。無論每個酒保問他們什麼，他們都會給出相反的答案。“啤酒還是威士忌？” 馬薩諸塞州的雙胞胎可能會以相等的可能性做出任何一種回答；但是無論她做出什麼選擇，她遠在海外的兄弟都會做出相反的選擇。（並非任何一個雙胞胎都有明確的偏好；在多次光顧各自的酒吧後，他們每個人最終都以相同的頻率點啤酒和威士忌。）酒保們同樣可以問“瓶裝啤酒還是生啤酒？”或者“紅酒還是白酒？” 問任何問題——即使是直到雙胞胎遠行後很久才有人決定問的問題——你總是會收到截然相反的回答。不知何故，一個雙胞胎總是“知道”如何回答，即使沒有任何資訊可以在他們之間傳遞，只是為了確保長距離的相關性。

[摘自第三章，第 43-48 頁：]
約翰·克勞瑟在 20 世紀 60 年代中期在哥倫比亞大學攻讀研究生時，一直在上量子力學的課程，他想知道他們什麼時候會解決那些大問題。像約翰·貝爾一樣，克勞瑟很快學會了閉嘴，並在私下裡追求自己的興趣。他埋頭於圖書館，仔細研讀 EPR 論文和玻姆關於隱變數的文章。然後在 1967 年，他偶然發現了貝爾在Physics Physique Fizika上發表的論文。這本雜誌奇怪的標題引起了他的注意，當他懶洋洋地翻閱第一本精裝本時，他碰巧注意到了貝爾的文章。克勞瑟是一位嶄露頭角的實驗主義者，他意識到貝爾定理可能適合在實驗室中進行真實世界的測試。他很興奮，將他的發現告訴了他的論文導師，但卻因在這些哲學問題上浪費時間而遭到拒絕。很快，克勞瑟就被趕出了一些最好的物理學辦公室，從哥倫比亞大學的羅伯特·塞爾伯到加州理工學院的理查德·費曼。在這些壓力下，克勞瑟選擇了更受歡迎的主題——射電天文學和天體物理學——作為他的論文，但在他的腦海裡，他繼續思考如何測試貝爾的不等式。

在自己進行實驗之前，克勞瑟寫信給約翰·貝爾和大衛·玻姆，以再次確認他沒有忽略任何關於貝爾定理和量子非定域性的先前實驗。兩位受訪者立即回信，對一位真正的實驗主義者對這個主題感興趣的想法感到興奮。正如貝爾後來回憶的那樣，克勞瑟 1969 年 2 月的信是貝爾收到的任何物理學家關於貝爾定理的第一封直接回復——距離貝爾的文章發表四年多之後。貝爾鼓勵這位年輕的實驗者：如果克勞瑟碰巧能夠測量到量子理論預測的偏差，那將“震撼世界！”

在貝爾和玻姆的回應的鼓勵下，克勞瑟意識到，第一步是將貝爾的原始代數轉化為可能與真實實驗相關的表示式。為了簡單起見，貝爾假設探測器具有極窄的視窗或孔徑，粒子可以透過這些視窗或孔徑。但正如克勞瑟從他的射電天文學工作中清楚地知道的那樣，現實世界中的孔徑總是比數學上的針孔寬。來自一定方向範圍的粒子能夠在其設定a或a'中的任何一個進入探測器。探測器效率也是如此。貝爾假設每當從源中射出一對新粒子時，都會測量每對粒子的自旋。但是，沒有實驗室探測器的效率是 100%；有時，一對粒子中的一個或兩個會完全逃脫檢測。所有這些複雜性以及更多的問題都必須在紙上解決，早在人們費心製造機器來測試貝爾的工作之前。克勞瑟深入研究並向美國物理學會的公報提交了一份關於這項工作的簡短摘要，以期參加學會即將召開的會議。摘要在 1969 年春季會議之前印刷出版。

然後他的電話響了。在 200 英里外，阿布納·西蒙尼一直在追尋同樣的想法。西蒙尼不尋常的訓練——他擁有哲學和物理學博士學位，並在波士頓大學的兩個系任教——使他為貝爾定理這樣的主題做好了準備，而他幾乎沒有美國物理學同事擁有這種準備。從 20 世紀 60 年代初開始，他已經發表了幾篇關於量子理論其他哲學方面的文章。早在 1964 年，西蒙尼就被告知了貝爾定理，當時貝爾在附近的布蘭迪斯大學撰寫他的論文時，一位同事向西蒙尼傳送了貝爾工作的預印本。西蒙尼並沒有立刻被說服。他的第一反應是：“這是另一篇突然冒出來的古怪論文，”正如他最近所說。“我從未聽說過貝爾。而且它的打字很糟糕，是在舊的影印紙上列印的，藍色的墨水弄髒了。有一些算術錯誤。我說，‘這是怎麼回事？’” 他交替地感到困惑、迷惑和好奇，他一遍又一遍地閱讀它。“我讀得越多，它就越顯得出色。我意識到，‘這不是一篇古怪的論文。這件東西非常偉大。’” 他開始仔細查閱文獻，看看是否以前為不同目的進行的實驗可能已經在無意中測試了貝爾定理。經過深入挖掘——他稱這項工作為“量子考古”——他意識到，儘管有一些接近的遺漏，但沒有現有的資料可以完成這項工作。他自己不是實驗主義者，因此他“將所有事情都凍結起來”，直到他找到合適的夥伴。

幾年過去了，一位研究生來敲西蒙尼的門。這名學生剛剛完成資格考試，正在尋找論文主題。他們共同決定進行一項全新的實驗來測試貝爾定理。在準備工作進行了幾個月，離一個可用的實驗還很遠的時候，西蒙尼在公報上發現了克勞瑟的摘要，並拿起電話。他們決定在即將到來的華盛頓特區美國物理學會會議上會面，克勞瑟計劃在那裡談論他提出的實驗。他們在那裡制定了一項聯合行動計劃。西蒙尼認為，聯合論文無疑會比他們各自單獨的努力更強大——整體將大於部分之和——此外，“這是處理優先權問題的文明方式。” 因此，富有成效的合作和一系列持久的友誼開始了。

在他們會面後不久，克勞瑟完成了他的論文。他在提交論文和正式論文答辯之間有一些空閒時間，所以他去波士頓與西蒙尼和（現在是兩名）西蒙尼招募到該專案的研究生一起工作。他們一起推匯出了貝爾主題的一個變體：一個新的表示式，比貝爾的表示式更適合與實驗室資料進行直接比較。（他們的方程式涉及S，即前一章中檢查的特定自旋測量組合。）即使他的研究開始順利進行，克勞瑟的就業前景也變得黯淡。在他畢業時，美國物理學家的需求與供應之間的鴻溝已經擴大。他還因為就貝爾定理的主題進行了一些求職演講而阻礙了他的機會。克勞瑟後來充滿激情地寫道，在那些年裡，任何對量子力學基礎表現出興趣的物理學家都承受著一種“汙名”，這種汙名像任何宗教戰爭或麥卡錫式的政治清洗一樣強大和感受深刻。

最終，伯克利的查爾斯·湯斯在克勞瑟關於射電天文學的論文的基礎上，為克勞瑟提供了勞倫斯伯克利實驗室的博士後天體物理學職位。克勞瑟是一位熱衷於航海的人，他計劃將他的船從紐約航行到佛羅里達州頂端，然後進入德克薩斯州的加爾維斯頓；然後他會將船裝上一輛卡車，開車把它運到洛杉磯，然後再向北航行加利福尼亞海岸到達舊金山灣區。（一場颶風破壞了他的計劃；他和他的船被困在佛羅里達州，他最終不得不開車把它橫跨整個國家。）與此同時，克勞瑟和西蒙尼制定了他們關於貝爾定理的第一篇聯合文章：每次克勞瑟航行到東海岸的一個港口時，他都會找到一部電話並與西蒙尼聯絡，西蒙尼一直在撰寫他們的論文草稿。然後西蒙尼會將編輯後的草稿的副本郵寄到克勞瑟行程中下一個城市的每個碼頭，“其中一些我拿到了，”克勞瑟最近解釋說，“其中一些可能仍然在那裡等待，就我所知。” 他們的編輯稿來回傳遞，當克勞瑟在 1969 年 8 月初抵達伯克利時，他們已經準備好一份草稿提交給期刊了。

與繁榮時期相比，勞倫斯伯克利實驗室的節奏放緩了，預算也開始縮減。克勞澤成功說服了他的導師湯斯，認為貝爾定理值得進行認真的實驗研究。也許是因為湯斯本人也是雷射的發明者，所以他比其他人更容易接受克勞澤的觀點，因為湯斯也曾被他那個時代的權威人士告知，他自己的新穎想法與量子力學相悖。湯斯允許克勞澤將一半的時間投入到他鐘愛的專案上，這在很大程度上是因為，正如克勞澤所明確表示的那樣，他設想的實驗幾乎不需要花費任何成本。在得到湯斯的批准後，克勞澤開始從伯克利實驗室周圍的儲物櫃裡搜尋備件——正如他最近所說的那樣，“我非常擅長垃圾堆裡找東西”——很快他就用膠帶粘在一起了一個裝置，能夠測量光子對的相關偏振。（光子和電子一樣，只能存在於兩種狀態之一；在這種情況下，偏振的作用與貝爾型相關性中的自旋作用相同。）1972 年，在湯斯敦促下借給他的研究生的幫助下，克勞澤發表了貝爾定理的第一個實驗結果。（圖 3.1）

儘管克勞澤私下裡希望量子力學會被推翻，但他和他的學生髮現量子力學的預測完全正確。在實驗室裡，就像在理論家的草稿紙上一樣，微觀世界似乎確實是一個糾纏的非定域性的巢穴。他和他的學生成功地進行了世界上第一個貝爾定理的實驗測試——如今這是前沿物理學的主要支柱——他們用冷酷無情的硬資料證明，粒子 A 的測量結果確實比任何區域性機制所能容納的與粒子 B 的測量結果具有更強的相關性。他們產生了愛因斯坦感到如此不安的“幽靈般的超距作用”。儘管如此，克勞澤還是很少能找到關心這件事的物理學家。他和他的學生將他們的研究結果發表在著名的《物理評論快報》上，然而在他們的論文發表後的那一年，全球對貝爾定理的引用量（仍然只是涓涓細流）下降了一半以上。這項世界級的工作也沒有對克勞澤的就業前景有任何改善。一位克勞澤曾申請工作的系主任懷疑克勞澤關於貝爾定理的研究是否算得上“真正的物理學”。