物理學家安東·塞林格可能 не 理解量子力學，但這並沒有阻礙他的道路。除了為執行在量子效應上的超強計算機和牢不可破的密碼鋪平道路外，這位 62 歲的奧地利人還具有以驚人的方式突破量子奇異性極限的天賦。最近，他觀察到在加那利群島的兩個島嶼之間閃爍的微弱的量子糾纏光，距離為 144 公里。他夢想著將糾纏光從軌道上的衛星上反射回來。
儘管澤林格因其引人注目的實驗而廣為人知，但他這位維也納大學的教授也同樣致力於檢驗量子力學本身的基本假設。他的研究結果幾乎無處可藏，只能得出量子現實 абсолютно 、無可 избежать 地 странно 的結論——以至於在作為學生 впервые 接觸到量子力學 40 年後，澤林格仍然在摸索是什麼讓它運轉起來。“我 сразу 得出了我認為是正確的結論，”他說，“沒有人真正 понимает 它。”
近 17 年來，澤林格的工作一直圍繞著糾纏光的技巧展開。如果兩個粒子共享相同的模糊量子態，則稱它們是糾纏的，這意味著它們中的任何一個 изначально 都不具備確定的屬性，例如位置或極化（可以將其視為粒子的空間方向）。測量一個光子的極化，它會隨機地呈現一個確定的值，例如，水平或垂直。奇怪的是，另一個光子的極化將始終與其夥伴的極化相匹配。澤林格的小組發明了一種用於糾纏極化的常用工具，他喜歡用一對總是擲出相同數字的骰子來 объяснять 這個概念。
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同樣神秘的是，測量一個光子的極化會立即迫使第二個光子採用互補的值。這種變化是 моментально 發生的，即使光子跨越星系也是如此。對於 квантовая физика 來說，世界其他地方遵守的光速限制可以 leap。
科學家們已經開始將糾纏視為操縱資訊的工具。糾纏光子網路可能使 исследователи 能夠執行強大的量子演算法，這些演算法能夠破解當今最安全的編碼資訊，或模擬用於藥物和材料設計的分子。六年來，澤林格不斷重新整理糾纏光子數量的記錄——三個，然後是四個（在 2004 年增加到五個，然後是六個，由他小組的前 исследователя 完成）。1997 年，澤林格 впервые 演示了量子隱形傳態：他將一個光子與第二個糾纏對中的一個成員糾纏起來，導致第一個光子將其量子態 imprint 到另一個成員上。隱形傳態可以保持量子計算機中的訊號新鮮 [參見安東·澤林格的“量子隱形傳態”；《大眾科學》，2000 年 4 月]。
幾年後，他的小組成為三個小組之一，將秘密資訊編碼到糾纏光子串中，竊聽者無法攔截這些資訊而不破壞訊息。他 не 總是第一個實現這種壯舉的人，但“他非常善於發現優雅的實驗和能夠傳達他試圖傳達的內容的實驗，”伊利諾伊大學量子 оптика 研究員保羅·G·克維亞特說，他曾是澤林格實驗室的成員，現在是合作者。
“我做 физика 的唯一原因是 because 我喜歡基本問題，”澤林格一邊吃著奶油乳酪和蜂蜜百吉餅一邊說。他來到丹佛參加物理學會議，他將在會上告訴 собрание 同事們他在加那利群島的拉帕爾馬島和特內里費島之間發射糾纏光子的工作——將秘密糾纏資訊的範圍擴大了 10 倍。
他 широколицый 、面帶微笑，戴著橢圓形眼鏡，擠在鬍鬚和一團蓬鬆的灰髮之間，看起來有點像狼——準備捕捉量子獵物。“我所做的一切都是為了樂趣，”他說。
他的樂趣之一是 подтверждение 量子力學的奇異性。量子不確定性 notoriously 困擾著阿爾伯特·愛因斯坦，他稱該理論為不完整的。他認為，即使我們 не 知道，粒子也應該知道自己在哪裡和是什麼，而且它當然 не 應以快於光速的速度接收訊號。
在 1964 年，愛爾蘭物理學家約翰·貝爾證明，對糾纏粒子的測量可以區分量子力學和愛因斯坦的立場，即局域性（訊號以光速流動）和實在論（粒子具有確定的，儘管是隱藏的，屬性）的混合體之前，愛因斯坦的觀點仍然是一個解釋問題，並且處於 gedanken 或思想實驗的領域。
基於光的貝爾定理檢驗 требует 兩個探測器快速切換方向，沿著這些方向測量糾纏對的極化。從統計學上講，局域實在論規定，極化只能在一定百分比的測量中相關聯或關聯。在 1982 年的經典貝爾檢驗中，法國物理學家透過觀察到更高的百分比，維護了量子力學——並顛覆了局域實在論，這為未來的嘗試設定了標準。
澤林格 впервые 涉足糾纏領域是在理論家方面，當時他在 1989 年共同發明了貝爾定理的非統計版本，用於三個糾纏粒子——稱為 GHZ 態，以發現者的姓氏命名（紐約城市學院的丹尼爾·M·格林伯格、馬薩諸塞州伊斯頓斯通希爾學院的邁克爾·A·霍恩和澤林格）。三人設想了三個糾纏光子，每個光子都撞擊一個探測器，該探測器設定為測量兩個方向之一的極化，無論是水平-垂直還是扭曲的左或右。原則上，四種探測器設定的組合將建立一個單一的測量，能夠區分量子力學與局域實在論。
伊利諾伊大學物理學家安東尼·J·萊格特說：“這是自貝爾的原始工作以來，量子力學與局域實在論理論比較的整個業務中最大的進步。”澤林格直到 2000 年才實現 GHZ 實驗。
前一年，他還透過使用兩個快速滴答作響的原子鐘來排除探測器以某種方式比較以光速傳送的筆記的可能性，從而 закрыть 了 1982 年法國實驗中的一個漏洞（其他漏洞仍然存在）。
幾個月前，澤林格報告說，他實施了一種新的統計貝爾檢驗，由萊格特設計，該檢驗將量子力學與一類理論進行比較，在這些理論中，糾纏光子具有真實的極化，但交換的隱藏粒子比光速更快地傳播。原則上，這種比光速更快的理論可能完美地模仿了量子奇異性，並讓實在論毫髮無損。根據實驗，情況並非如此：結果只能用量子不真實性來解釋。
那麼，什麼想法取代了實在論？這種情況讓人想起澤林格最喜歡的書之一，道格拉斯·亞當斯的幽默小說《銀河系漫遊指南》，其中一臺 мощный 計算機計算了生命、宇宙和一切的意義，並吐出了數字 42。因此，它的創造者建造了一臺更大的計算機來 выяснить 問題。（作為一名狂熱的水手，澤林格將他的船命名為 42。）
如果量子不確定性像數字 42，那麼什麼想法使它變得可理解？澤林格的猜測是資訊。就像一個 битный 可能是 0 或 1 一樣，一個測量的粒子最終會在這裡或那裡。但是，如果一個粒子只攜帶一個 битный 的資訊，那麼它就 не 會剩下任何東西來指定其在測量之前的位置。
與愛因斯坦不同，澤林格接受隨機性是現實的基石。儘管如此，“我 не 能相信量子力學是最終的答案，”他說。“我感覺，如果我們真正深入瞭解世界為什麼會有量子力學”——42 來自哪裡——“我們可能會超越它。這就是我希望的。”然後，最後，才會 понимание 。