中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉及其同事彭承志、印娟、張強、陳宇翱等組成的研究團隊，在國際上首次實驗實現(xiàn)了基于人類自由意志和超高損耗下的貝爾不等式檢驗。他們在上述研究成果中，首先提出了基于人類自由意志、在地球-月球之間開展貝爾不等式檢驗的方案，發(fā)展了GHz亮度的糾纏源和高時間分辨探測系統(tǒng)，實現(xiàn)了超高損耗下的人類自由意志參與的貝爾不等式檢驗，該成果于4月5日發(fā)表在《物理評論快報》上；在此基礎(chǔ)上，他們進一步與世界上多個研究小組合作，通過“大貝爾實驗”（Big Bell Test）國際合作的方式，利用超過十萬人的自由意志產(chǎn)生的隨機數(shù)進行了量子非定域性檢驗，相關(guān)成果于5月10日（北京時間）發(fā)表在《自然》雜志上。 .' }jd#  
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　　早在上世紀(jì)初量子力學(xué)剛剛建立不久，以愛因斯坦和玻爾為代表的兩大陣營就開始了關(guān)于量子力學(xué)基礎(chǔ)的爭論。1964年，約翰·貝爾提出了一種可以區(qū)分量子力學(xué)與局域?qū)嵲谡撌雽κ脲e的測試方法，即貝爾不等式。隨后的幾十年，大量的實驗都證實了量子力學(xué)關(guān)于貝爾不等式的預(yù)言。但是這些實驗并不能夠完美滿足貝爾不等式的假設(shè)條件，或多或少地存在一些漏洞，導(dǎo)致人們依然無法對這一爭論進行最終判定。 fV@[S  
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　　此前諸多貝爾不等式實驗分別關(guān)閉了兩個被大家所熟知的漏洞：“定域性漏洞（locality loophole）”和“公平采樣假設(shè)（fair-sampling assumption）”。但在這些實驗中，使用的是量子隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機數(shù)，隨機數(shù)的產(chǎn)生與糾纏的產(chǎn)生有可能在很久的過去被某個隱變量共同支配著，因而這種隨機數(shù)可能受到隱變量控制而不能作為真正的隨機性來源，通常稱之為“自由選擇漏洞（measurement independence loophole）”。更普遍來說，所有利用地球上的儀器設(shè)備直接產(chǎn)生的隨機數(shù)都無法被嚴(yán)格用來關(guān)閉該漏洞。自由意志（Free will）是哲學(xué)里的一個專業(yè)概念，使用人的自由意志來選擇測量事件甚至用人來直接進行測量被認(rèn)為是有希望徹底解決該問題的途徑之一。 fLnwA|n=  
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　　潘建偉團隊提出了一個基于人類自由意志，在地球-月球之間開展貝爾不等式檢驗的實驗方案。由于人的反應(yīng)時間在幾百毫秒左右，為了讓糾纏產(chǎn)生、基矢選擇、探測測量等事件都滿足類空間隔條件，用于選擇測量基矢的實驗者需要相距十萬公里以上，遠遠大于地球直徑（不到1.3萬公里）。團隊提出利用地球、月球和地月系統(tǒng)拉格朗日點(L4或L5)來開展糾纏分發(fā)和貝爾不等式檢驗，如圖所示。根據(jù)目前的技術(shù)水平，一對糾纏光子從L4（或L5）點被分別發(fā)送到地球和月球上測量時，至少需要承受100dB以上的損耗，這對量子糾纏源的亮度提出了更高的要求。為此，研究團隊研制了基于PPKTP晶體0型準(zhǔn)相位匹配和Sagnac干涉環(huán)的量子糾纏源，在16mW的低泵浦功率下每秒可產(chǎn)生十億對糾纏光子，亮度比以往實驗中使用的糾纏源提高了兩個數(shù)量級。 D&i\dgbK  
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