爱因斯坦对“幽灵般的超距作用”的怀疑，通过贝尔不等式实验证实的量子纠缠真相

在物理学史上，爱因斯坦既是量子力学诞生的贡献者，同时也被记录为对该学科发展方向提出质疑的人物。1900年，当马克斯·普朗克提出能量以一定单位进行分割和交换的概念时，爱因斯坦将其应用于光，确立了Photon的概念。他利用光不仅是连续波，还表现得像具有能量的小颗粒这一特性解释了光电效应，并凭借这项研究获得了诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦的“定域实在论”与EPR悖论

随着量子力学基于概率解释的发展，爱因斯坦对此提出了反对。1920年代，当海森堡和薛定谔建立数学框架，且Max Bohr开始将结果解释为概率时，爱因斯坦相信物理值在测量之前就应当是确定的。1935年，他与鲍里斯·波多尔斯基、内森·罗森共同发表了“EPR论文”，对量子力学是否能完美解释自然提出了质疑。

爱因斯坦主张的逻辑基于两个前提。第一是“定域性”，即发生在首尔的事情不能立即影响纽约；第二是“实在论”，即粒子在测量之前实际上已经拥有了物理值。这两者结合被称为“定域实在论”。对于两个相距遥远的粒子表现得如同合二为一的现象，他使用了“幽灵般的超距作用”这一表达来表示反感。

贝尔不等式与针对“隐变量”的实验验证

薛定谔将两个相距遥远的粒子被描述为同一种状态的关系命名为“量子纠缠”。纠缠的粒子会根据测量方向表现出异常强烈的相关性，而爱因斯坦则提出了“隐变量理论”，认为粒子在出发时就已经预先持有了答案。戴维·玻姆通过引入Spin概念简化了这一理论，并完善了其理论框架。

将这一哲学争论引入实验领域的人物是约翰·贝尔。1964年，他发现如果正如爱因斯坦所主张的那样，粒子预先设定好答案并独立存在，那么实验结果将无法超越的一个数学极限，即“贝尔不等式”。由于量子力学预测的结果会超过这一极限（最高可达约2.83），因此如果通过实验得出了超越贝尔不等式极限的结果，就能证明量子力学的成立。

阿斯佩的精密实验，证实了量子纠缠的相关性

1970年代以后，物理学家们致力于通过实验来验证贝尔的想法。1972年，约翰·克劳泽等人利用Photon对贝尔不等式进行了测试，并得到了更接近量子力学预测数值的结果。此后，法国物理学家阿兰·阿斯佩进行了更为精密的实验。他投入了5年时间开发了一种通过向钙原子发射激光来产生纠缠Photon对的装置。

在1981年至1982年间，阿斯佩的实验结果显示出超越贝尔不等式极限、支持量子力学的数值。特别是，为了进行在Photon出发后改变测量条件的实验，阿斯佩利用了“声光调制器”。通过超声波以10纳秒为单位快速改变光的传播方向，从而阻断了粒子在出发时可能与测量条件存在关联的可能性，再次确认了量子力学的预测是正确的。