2022年诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿普西（Alain Aspect）、约翰·克劳瑟（John Clauser）和安东·泽林格（Anton Zeilinger ），“表彰他们用纠缠光子进行的实验，建立了贝尔不等式的违逆，并开创了量子信息科学”。以及他们的研究结果为基于量子信息的新技术扫清了道路。

1969年，John. F. Clauser 等人将贝尔不等式推广到相关光子对[1]。推导出一个新的不等式，通常称为CHSH不等式，为利用相关光子对检验贝尔不等式奠定了理论基础，在1972年利用偏振相关的光子对完成了对贝尔不等式的实验检验[2]。该实验的结果清楚地表明了CHSH不等式是不成立的，与局域隐变量理论矛盾，而与量子力学的预言一致。现在重读这篇实验论文，发现了许多原来没有注意到的内容或寓意，获益匪浅，在此与大家分享。

Clauser在实验中使用的相关光子对来自于钙原子激发态的自发跃迁辐射。一个光子的波长是0.5513微米，另一个光子的波长是0.4227微米，两个光子的时间间隔约等于中间态的寿命5纳秒。在Clauser等人的文章中有三个明确的假定：一个是假定两个相关光子是两个分离的和定域化的粒子；另一个假定是每个光子只有透过或者不透过光偏振器两种可能，是透过还是没透过偏振器与远处偏振器的方向无关；还有一个假定是探测器对光子的探测几率与该光子是否穿过偏振器无关。除了这三个明确的假定外，这篇文章中还隐含着一个假定：对其中一个光子的探测不会影响对另一个光子的探测结果。所有这些假定显然都是基于光子的粒子性的，具有与宏观粒子同样的定域性特征。由此可见，量子力学的正确性与光子的定域性没有内在的矛盾，贝尔不等式的违背并不意味着EPR论证错了。

注：本文中的相关光子对后来也被称为纠缠光子对

参考文献

[1] J. Clauser, M. Horne, A. Shimony, and R. Holt. Phys. Rev. Lett., 1969，23(15): 880-884.

[2] S. Freedman and J. Clauser, Phys. Rev. Lett. 28, 938 (1972).