法国诺贝尔得主阿斯佩曾被说浪费时间？

一般人谈到法国，难免会先想到文艺的面向，像是建筑、绘画、时尚、文学、浪漫的作风等等。但是，法国在自然科学领域的成就也是很高的！今天就让我们来谈谈一位享誉国际、前阵子旋风式来台湾交流的物理学家──阿兰．阿斯佩（Alain Aspect）。

阿兰．阿斯佩（Alain Aspect）是谁？

• 法国物理学家（un physicien français）
• 2022年诺贝尔物理学奖（le prix Nobel de physique）三位得主之一，与克劳泽（John Clauser）、蔡林格（Anton Zeilinger）共享
• 获奖原因：用纠缠光子实验，证实贝尔不等式被违反，并开创量子资讯科学
• 2024年10月16日获国立台湾大学名誉博士学位

说到他，就不得不谈谈他在量子力学领域的卓越贡献，特别是在量子纠缠（l'intrication quantique）和贝尔不等式实验（les expériences sur les inégalités de Bell）方面的研究，彻底影响了众人对量子物理的理解。

什么是量子（quantum）？

「量子」是辐射和物质之间能量交换的基本量，而辐射本身也是由带有能量的粒子组成──光子（photon）。

而量子纠缠（l'intrication quantique）是量子力学中最神秘和革命性的现象之一：两个或多个粒子一旦纠缠，即使相隔遥远，测量结果仍会呈现古典物理无法解释的紧密关联。不过，这种关联无法用来传送讯息，所以并不违反「没有东西比光快」的相对论。这种超越古典物理学的特性，使得量子纠缠成为研究量子计算和量子通讯的基石。

贝尔不等式（les inégalités de Bell）

阿斯佩在1980年代初和他的学生葛宏杰（Philippe Grangier）、达里巴（Jean Dalibard）进行了一系列实验，这些实验旨在测试早先由北爱尔兰物理学家约翰．贝尔（John S. Bell）于1964年提出的一个不等式。

贝尔提出这个数学不等式，让这场争论首度能用实验分出胜负。它用来统计实验结果的相关性：如果量子理论的预测是正确的，那么某些实验结果将违反这个不等式。

反之，如果量子理论是错误的，就像爱因斯坦等人（还有著名的「薛丁格的猫」）反驳的那样，那么实验结果就会符合他的不等式。

阿斯佩的实验怎么做？

想做实验来证明贝尔的公式成立或不成立可不容易。而阿斯佩的实验透过巧妙的设计，让侦测器相距12公尺（光传播12公尺需要一亿分之四秒），和精确到每十亿分之几秒就随机改变测量方向的技术，

成功证明光子之间的关联违反了贝尔不等式，为量子力学的非局域性（la non-localité quantique）提供了强有力的实验证据。这下，爱因斯坦如若在世，恐怕也不得不服了！

坚持到底的精神

阿斯佩在接受法国《人道报》专访时回忆：

« On m'a dit que je gaspillais mon temps » 有人跟我说，我在浪费时间

因为他们认为，相关的科学论战已经结束了。但是，现在的我们都看到，正因为阿斯佩坚持到底的精神，才开创新的局面。他的这些实验不仅证实了量子力学的预测，还对古典物理学基础的挑战提供了新的视角。阿斯佩的研究促进了量子资讯科学的发展，包括量子计算、量子密码和量子通讯等领域。

量子纠缠能拿来做什么？

在2019年出版的小书《爱因斯坦与量子革命》（Einstein et les révolutions quantiques）中，阿斯佩就提到已经商业化的「量子密码系统」（la cryptographie quantique）的概念。他说，现在网路的安全性都要靠某种密码系统对资讯进行编码加密，而量子密码系统可以逼退任何想要尝试解码的间谍。

传统加密靠的是「数学题太难，对方电脑算不出来」；量子密码则靠物理定律：只要有间谍试图读取资讯，就会扰动量子状态而立刻被发现。所以就算对方的电脑再强大，也无法神不知鬼不觉地偷看。

简言之，阿斯佩的工作在量子资讯科学领域产生了深远的影响。他的实验结果激发了世界各地科学家的兴趣，进一步探索量子力学的应用和理论基础。

他自己也说：「没有量子物理学，我们就不会有今天的资讯社会。」相关的研究为实现量子计算机和高度安全的量子通讯系统铺平了道路。在不远的将来，我们搞不好还能看到量子电脑大量出现喔！

常见问题 FAQ

Q：「量子纠缠」的法文怎么说？
A：l'intrication quantique，阴性名词。偶尔也会看到 l'enchevêtrement quantique，但科学界最常用的是 intrication。

Q：「诺贝尔奖得主」法文怎么说？
A：男性是 le lauréat du prix Nobel，女性是 la lauréate du prix Nobel。例如：Alain Aspect est lauréat du prix Nobel de physique 2022.

Q：「浪费时间」的法文除了 gaspiller son temps，还有别的说法吗？
A：口语也常说 perdre son temps，例如：

 Tu perds ton temps ! 你在浪费时间！

Q：法国还有哪些诺贝尔物理学奖得主？
A：例如居礼夫人（Marie Curie，1903）、德布罗意（Louis de Broglie，1929）、阿罗什（Serge Haroche，2012）等，都是法文科普阅读的好题材。

Q：想用法文读科普，有推荐的入门书吗？
A：可以读阿斯佩的原著 Einstein et les révolutions quantiques（CNRS Éditions，2019），篇幅轻薄，搭配中译本《爱因斯坦与量子革命》（时报出版，2024）对照阅读，学法文又学科学。

科学法文单字表

资料来源：

• Alain Aspect, Einstein et les révolutions quantiques, CNRS Editions, 2019. (中译本：阿兰．阿斯佩著，尉迟秀译，爱因斯坦与量子革命，时报出版，2024)
• Anna Musso, « On m'a dit que je gaspillais mon temps » : entretien avec Alain Aspect, Nobel de physique, l'Humanité, le 8 novembre 2022 
• Philippe Richard, ENTRETIEN. Alain Aspect, prix Nobel de physique : « Enseigner aide toujours à mieux chercher », Ouest-France, le 23 octobre 2022 
• 诺贝尔物理学奖得主阿兰．阿斯佩教授访台，强化台法量子领域合作，中央社，2024年10月18日
• 台大颁授诺贝尔物理学奖得主阿兰‧阿斯佩教授名誉博士学位 并发表台大首场宋恭源先生顶尖研究讲座，国立台湾大学，2024年10月16日
• 张瑞棋，你给我翻译翻译，什么是量子缠结与贝尔不等式？，科学棋谈，2022年10月18日