量子纠缠在粒子物理学中的历史起源

本文系统深入地研究了量子纠缠在粒子物理学中的历史渊源。1957年,玻姆与阿哈罗诺夫指出,吴健雄与沙克诺夫1949年的实验已实现了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森关联。这是人类历史上首次在受控实验中明确实现空间分离的量子纠缠。惠勒最初将此实验设想为量子电动力学的验证,但其计算存在谬误;沃德与普赖斯,以及斯奈德、帕斯捷尔纳克与霍恩博斯特尔分别完成了正确理论计算,其结果符合杨振宁1949年提出的选择定则。1964年贝尔不等式发表后,学界开始探讨能否通过吴-沙克诺夫实验进行验证,这推动了该领域发展——吴氏团队虽开展了新实验,但未能成功验证贝尔不等式破缺。1957年李政道、厄梅与杨振宁建立了K介子的量子力学描述,发现中性K介子为二态系统;1958年戈德哈伯、李政道与杨振宁基于类似杨氏选择定则的方法,首次写出K介子对的纠缠态(单个K介子可带电荷或呈中性),由此首次实现了光子以外的高能粒子内禀自由度量子纠缠。1960年,李政道与杨振宁作为未发表工作,探讨了中性K介子对量子纠缠的物理效应。本文亦记述了沃德等前辈物理学家的贡献,其中文版已于2023年初发表。

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