雙光子糾纏實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證貝爾不等式、證明量子力學(xué)非局域性的主要實(shí)驗(yàn)。法國(guó)物理學(xué)家阿蘭·阿斯佩（Alain Aspect）在1982年率先用糾纏光子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確立對(duì)貝爾不等式的違背，幫助解決了1935年的“愛(ài)因斯坦-玻爾之爭(zhēng)”，并于2022年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。如今，量子糾纏已成為諸多量子技術(shù)的核心。

近日，The Conversation專訪了阿斯佩，聽(tīng)他回顧早年職業(yè)生涯的一些關(guān)鍵階段，討論量子世界與宏觀日常的分野，展望當(dāng)今量子技術(shù)的興起，以及公共研究資助等話題。訪談并不涉及量子力學(xué)的晦澀細(xì)節(jié)，而是希望向讀者傳遞這門學(xué)科的獨(dú)特魅力。

受訪者 | Alain Aspect

采訪者 | The Conversation

翻譯 | 小葉

阿蘭·阿斯佩，2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主之一。來(lái)源：巴黎理工學(xué)院

愛(ài)因斯坦的質(zhì)疑

The Conversation：在討論您的諾獎(jiǎng)工作之前，我們需要先回顧一下量子理論的起源。實(shí)際上，在20世紀(jì)初，量子物理的兩位奠基人——阿爾伯特·愛(ài)因斯坦和尼爾斯·玻爾，為解釋這一新理論爭(zhēng)辯了很久。兩人的分歧之一與“量子糾纏”現(xiàn)象相關(guān)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是指兩個(gè)空間上相隔的粒子共享特性，想要描述其中一個(gè)粒子，就要描述另一粒子，必須將它們視作一個(gè)整體來(lái)描述，缺一不可。對(duì)此，愛(ài)因斯坦提出質(zhì)疑，因?yàn)檫@意味著兩個(gè)糾纏粒子可以在很遠(yuǎn)的距離上瞬間交換信息，速度超過(guò)了光速。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，您已經(jīng)證明愛(ài)因斯坦的質(zhì)疑是錯(cuò)的，您在最近出版的新書(shū)《假如愛(ài)因斯坦早知道……》（Si Einstein avait su）中也提到了這一故事。在上世紀(jì)70年代末至80年代初，您早就完成了相關(guān)研究，但直至今日仍對(duì)此熱情不減，能解釋一下其中緣由嗎？

阿斯佩：這段經(jīng)歷讓我著迷不已，因?yàn)樗嬲|及了愛(ài)因斯坦的世界觀。

我先補(bǔ)充一下這段歷史，正如你所說(shuō)，從愛(ài)因斯坦-玻爾之爭(zhēng)到我的研究成果，在這之間，1964年還出現(xiàn)了一位名叫約翰·貝爾（John Bell）的物理學(xué)家。貝爾寫下了一系列方程，將愛(ài)因斯坦與玻爾的歷史性分歧訴諸數(shù)學(xué)形式。繼貝爾的研究之后，約翰·克勞澤（John Clauser），然后是我，后來(lái)還有其他人，都曾展開(kāi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩人的分歧。我有幸在某種程度上證明愛(ài)因斯坦錯(cuò)了，但他的卓越貢獻(xiàn)不可磨滅——他指出了量子物理的一個(gè)奇異特性：糾纏，在此之前人們可能還沒(méi)有意識(shí)到其重要性。

即便在這個(gè)特定問(wèn)題上我證明了愛(ài)因斯坦的錯(cuò)誤，但對(duì)我來(lái)說(shuō)他絕對(duì)是人杰！我非常欽佩他在1900年至1925年量子物理形成期間做出的貢獻(xiàn)，還有他在1935年發(fā)表的那篇論文（指愛(ài)因斯坦等人1935年在Physics Review上發(fā)表的EPR論文。論文中他們由量子力學(xué)對(duì)多體系統(tǒng)的描述，推出一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)允許“幽靈般的超距作用”存在，而這與一個(gè)完備的物理理論應(yīng)滿足的“定域?qū)嵲谛浴毕嗝埽源俗C明量子力學(xué)是不完備的。即EPR佯謬?！幷咦ⅲＡ硗馕疫€要補(bǔ)充一點(diǎn)，他的著作清晰到讓人難以置信，顯然約翰·貝爾也注意到了這一點(diǎn)，他曾如此總結(jié)道：

“玻爾缺乏條理，表達(dá)不清，故意含糊其辭，但他是對(duì)的；愛(ài)因斯坦邏輯連貫，思路清晰，腳踏實(shí)地，但他錯(cuò)了?！?/p>

尼爾斯·玻爾和阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在保羅·埃倫費(fèi)斯特位于萊頓的家中，照片攝于1925年12月。來(lái)源：維基百科

The Conversation：此后，你還做了其他重要的研究工作，其中您最中意哪些研究呢？

阿斯佩：其中一項(xiàng)，是上世紀(jì)80年代末我和克洛德·科恩-塔諾季（Claude Cohen-Tannoudji）一起研發(fā)出原子冷卻方法，他是這方面的專家。（克洛德·科恩-塔諾季于1997年因“發(fā)展了用激光冷卻和捕獲原子的方法”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?！g者注）

鑒于溫度與原子熱運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)，要冷卻原子，實(shí)際上就要讓它們慢下來(lái)。我們采用“突破光子反沖極限溫度”的冷卻法，熱運(yùn)動(dòng)減速幅度十分微小，低于量子力學(xué)原理定義的量，約十億分之一開(kāi)爾文。因此，我也很自豪為科恩-塔諾季最后獲得諾貝爾獎(jiǎng)做出了一點(diǎn)貢獻(xiàn)，就像我的朋友吉恩·達(dá)利巴德（Jean Dalibard）和克里斯托弗·薩洛蒙（Christophe Salomon）一樣，他們也為科恩-塔諾季的其他研究貢獻(xiàn)了自己的力量。

還有一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究對(duì)我來(lái)說(shuō)意義重大，其靈感來(lái)自2000年代初我和同事菲利普·布耶（Philippe Bouyer）參加的一場(chǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議。自上世紀(jì)50年代末以來(lái)，凝聚態(tài)物理學(xué)家一直試圖直接觀測(cè)一種被稱為“安德森局域化”（Anderson Localization）的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象涉及電子在無(wú)序材料中的行為。會(huì)議上，發(fā)言人曾說(shuō)過(guò)類似這樣的話：“如果能把原子置于無(wú)序環(huán)境，將會(huì)很有趣?！保ㄟ@里的無(wú)序是指由無(wú)序占主導(dǎo)的區(qū)域，例如存在不規(guī)則障礙。）會(huì)后，我和菲利普坐在車?yán)飳?duì)視了一眼，說(shuō)：“我們的實(shí)驗(yàn)可以稍加改動(dòng)，試試看能不能在光學(xué)無(wú)序中觀測(cè)到原子的安德森局域化?！睂?shí)際上，我在法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）光學(xué)研究所創(chuàng)建的原子光學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，其目標(biāo)就是使用原子去實(shí)現(xiàn)光子或電子的既有實(shí)驗(yàn)。例如，這個(gè)團(tuán)隊(duì)（當(dāng)然如今我已退休，不在團(tuán)隊(duì)中了）現(xiàn)在嘗試使用原子復(fù)現(xiàn)我曾經(jīng)做過(guò)的量子糾纏實(shí)驗(yàn)。

回到安德森局域化，得益于利用激光制造的勢(shì)阱，我們成功在無(wú)序體系中捕獲超冷原子（溫度低至十億分之一開(kāi)爾文），從而直接觀測(cè)到了安德森局域化現(xiàn)象。我們還拍攝了“原子波函數(shù)”的圖像，即困在光阱中的原子的“形態(tài)”。這篇論文被凝聚態(tài)研究人員廣泛引用，他們非常驚訝于竟然直接拍攝下了波函數(shù)！安德森局域化是非常精妙的量子現(xiàn)象，我對(duì)這一研究成果感到特別自豪。

The Conversation：您對(duì)單個(gè)粒子的特性（例如冷卻技術(shù)）、成對(duì)粒子的糾纏都做過(guò)大量研究。當(dāng)粒子數(shù)量很多時(shí)會(huì)發(fā)生什么？更具體地說(shuō)，盡管大型物體由微小粒子組成，為什么物理法則在宏觀和微觀尺度中大不相同？

阿斯佩：我會(huì)給您一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案，但必須指出的是，在我看來(lái)，這一標(biāo)準(zhǔn)答案只不過(guò)是把問(wèn)題往后推了一步。

標(biāo)準(zhǔn)答案會(huì)這么說(shuō)：顯而易見(jiàn)，當(dāng)存在大量粒子時(shí)，我們就不再觀測(cè)到量子特性。否則，我們會(huì)遇到著名的薛定諤的貓，既生又死——事實(shí)并非如此，因?yàn)榘l(fā)生了“退相干”。

所謂退相干，是指當(dāng)量子系統(tǒng)與外界相互作用時(shí)，其量子特性會(huì)或快或慢地消失，方式可能明顯也可能不明顯，但終不可避免。一部分量子信息會(huì)以某種方式稀釋在外部世界中，因此粒子不再擁有全部量子特征。我們?nèi)缃窨梢栽诶碚撋献C明，為了保留量子特性，粒子數(shù)量越多，外部干擾就必須越小。換言之，為了能觀測(cè)到海量粒子的量子特性，就必須將它們與外界隔絕開(kāi)來(lái)。

現(xiàn)在所有嘗試構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)的人都在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)要使用成百上千、甚至上萬(wàn)的“量子比特”。這些量子粒子相互糾纏，而不與外界相互作用。

界限何在

The Conversation：要制造量子計(jì)算機(jī)，難點(diǎn)是純粹技術(shù)性的，即將量子比特與外界隔絕開(kāi)來(lái)。還是存在固有的內(nèi)部限制？例如，是不是粒子達(dá)到一定數(shù)量之后就不再發(fā)生糾纏？量子世界與經(jīng)典世界的界限在哪里呢？

阿斯佩：現(xiàn)在我們能成功觀測(cè)到1000個(gè)量子比特的糾纏現(xiàn)象，也許還能達(dá)到數(shù)千個(gè)。但另一方面，經(jīng)典世界物體包含的粒子數(shù)量級(jí)在1023。兩個(gè)尺度之間差了大約20個(gè)數(shù)量級(jí)，差距相當(dāng)巨大。問(wèn)題就來(lái)了：這兩個(gè)世界之間存在絕對(duì)的界限嗎？如果有，那就要有新的物理法則，但目前我們還不知道。

如果能發(fā)現(xiàn)這樣的法則，那將是一件美妙的事情，但如果我們知道了界限在哪里，最終很可能會(huì)粉碎研發(fā)量子計(jì)算機(jī)的希望。

我是法國(guó)初創(chuàng)公司Pasqal的聯(lián)合創(chuàng)始人，該公司致力于構(gòu)建便于用戶使用的量子計(jì)算機(jī)。所以我很希望量子計(jì)算機(jī)能成為現(xiàn)實(shí)。但另一方面，如果在研發(fā)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)量子世界與宏觀世界之間存在一條根本界限，那么作為物理學(xué)家，我會(huì)更開(kāi)心！事實(shí)上，我認(rèn)為自己穩(wěn)賺不賠：要么成功制造出量子計(jì)算機(jī)，研究量子現(xiàn)象這么久，終于實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用；要么發(fā)現(xiàn)一條全新的物理法則，這也絕對(duì)了不起。

The Conversation：關(guān)于量子世界與經(jīng)典物理世界之間的基本界限，您能再多講點(diǎn)兒?jiǎn)幔?/p>

阿斯佩：目前還不能，我們知道的也只有我剛才說(shuō)的這么多，也就是說(shuō)，退相干現(xiàn)象說(shuō)明一部分“量子信息”向外逃逸，結(jié)果破壞了量子疊加態(tài)。糾纏的粒子數(shù)量越多，退相干的影響就越厲害，所以，如果要讓系統(tǒng)始終保持量子態(tài)，就要更嚴(yán)密地將系統(tǒng)隔離開(kāi)來(lái)。

然而，物理學(xué)家們夢(mèng)想著或許存在一種擺脫退相干的方法。

實(shí)際上，我們通過(guò)“態(tài)”來(lái)描述量子粒子——描述其方方面面的特征。當(dāng)大量粒子發(fā)生糾纏時(shí)，你可以想象對(duì)整個(gè)體系的描述會(huì)變得冗長(zhǎng)。對(duì)于大量粒子，“態(tài)空間”，即所有可能狀態(tài)的集合，大得不可思議。只需要200、300個(gè)糾纏的量子比特，其可能狀態(tài)的數(shù)量就比宇宙內(nèi)所有粒子的總量還要多。但這一態(tài)空間內(nèi)，如果走運(yùn)的話，可能會(huì)有一小片區(qū)域免受退相干影響。如果真的存在這樣的區(qū)域，那么在巨大態(tài)空間內(nèi)的一些特定狀態(tài)就不會(huì)因與外部世界發(fā)生相互作用而破壞。

科學(xué)家們正努力朝著這個(gè)方向前進(jìn)。例如，當(dāng)你們聽(tīng)到“拓?fù)洹绷孔颖忍剡@個(gè)詞的時(shí)候，指的就是這個(gè)。但直到現(xiàn)在我們尚處于摸索階段。

The Conversation：您為什么說(shuō)退相干會(huì)掩蓋問(wèn)題，將其推后了一步？

阿斯佩：在物理學(xué)中，有些問(wèn)題我們可以從基本定律出發(fā)進(jìn)行嚴(yán)格的解釋。但還有一些絕對(duì)實(shí)用的理論，我們知道這些理論能夠正確描述觀測(cè)到的現(xiàn)象，但還不知道如何從第一性原理出發(fā)來(lái)證明它們。我們必須像人們常說(shuō)的那樣，“手動(dòng)”添加它們。退相干就是如此，熱力學(xué)第二定律也是如此。退相干是解釋量子特性消失的唯象理論，但目前尚未得到全面證明。

The Conversation：當(dāng)今量子力學(xué)基礎(chǔ)研究的前沿課題是什么？研究人員面臨哪些大問(wèn)題？

阿斯佩：首先要說(shuō)明，我已經(jīng)有12年沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)了，雖然我對(duì)這些問(wèn)題很感興趣，但不再參與其中了。

話雖如此，我覺(jué)得我們還是有必要區(qū)分那些非常長(zhǎng)遠(yuǎn)的問(wèn)題和較短期的問(wèn)題。以長(zhǎng)遠(yuǎn)問(wèn)題為例，我們知道廣義相對(duì)論和量子力學(xué)之間存在抵牾。這屬于理論問(wèn)題，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我的專業(yè)范圍。

另一方面，從短期問(wèn)題來(lái)看，據(jù)我所知有人正嘗試通過(guò)“宏觀”物體來(lái)觀測(cè)量子機(jī)制：用一張被拉伸到極致的薄膜，以非常高的頻率振動(dòng)，科學(xué)家試圖觀測(cè)其振蕩運(yùn)動(dòng)的量子化。這又回到剛才的話題：量子世界與宏觀世界的界限，我們開(kāi)始能夠研究宏觀尺度的物體，但它同時(shí)又能表征量子現(xiàn)象。

這一研究線路的優(yōu)勢(shì)在于它不以幾十年為期限，可能幾年就會(huì)有成果，能幫助我們更好地理解量子世界與經(jīng)典世界的界限。為此，科學(xué)家們考慮了多種系統(tǒng)，不僅僅是薄膜，還有與光子相互作用的微鏡。

2021年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（NIST）用微波脈沖讓兩張鋁片膜進(jìn)入量子糾纏狀態(tài)。來(lái)源：Science372,622-625

The Conversation：這樣的膜有多大？

阿斯佩：這些膜由二維材料制成，有點(diǎn)像石墨烯：從上面往下看，直徑約幾毫米，但厚度只有一個(gè)原子。

然而，重點(diǎn)不是它們的大小，而是能夠表現(xiàn)出量子特性的振蕩頻率。頻率非常高，就好比擰緊吉他弦一樣，能夠達(dá)到數(shù)百萬(wàn)赫茲（每秒數(shù)百萬(wàn)次振動(dòng)）。當(dāng)“振動(dòng)能量子”（愛(ài)因斯坦1905年將其定義為頻率乘以普朗克常數(shù)）與典型的熱能相當(dāng)時(shí)，也就是說(shuō)，當(dāng)薄膜振動(dòng)頻率足夠高的時(shí)候，熱擾動(dòng)的影響微乎其微，只要充分冷卻系統(tǒng)，我們就能觀測(cè)到量子效應(yīng)。

The Conversation：您還關(guān)注過(guò)能夠突破量子力學(xué)基礎(chǔ)界限的其他進(jìn)展嗎？

阿斯佩：當(dāng)然，這就要提到為實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算機(jī)所做的努力，從基礎(chǔ)物理學(xué)角度來(lái)看，這些方向都非常有趣。

有人使用中性原子、離子或者光子來(lái)制造量子比特，它們都是自然界的天然饋贈(zèng)。另外在凝聚態(tài)領(lǐng)域（我對(duì)此不太了解），有基于超導(dǎo)電路的人工量子比特。超導(dǎo)材料非常特別，電流能夠在其中暢通無(wú)阻，這是另一種量子現(xiàn)象。一些特殊設(shè)計(jì)的電路表現(xiàn)出特定的量子態(tài)，可以用作量子比特。但現(xiàn)在我們只能在極低溫的條件下制造超導(dǎo)材料。

而光子、離子、原子這些天然量子物體的優(yōu)勢(shì)在于，它們?cè)诙x上是完美的：所有銣原子都是相同的，所有相同頻率的光子都完全相同。對(duì)實(shí)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)這是一件幸運(yùn)的事情。

而在凝聚態(tài)領(lǐng)域，科學(xué)家使用超導(dǎo)體構(gòu)建出人工量子電路，它們必須制造得足夠好，才能是真正量子化、全同的，性能也完全相同。

事實(shí)上，當(dāng)我們回顧物理學(xué)史，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有些現(xiàn)象是通過(guò)天然量子物體顯現(xiàn)出來(lái)的。一旦我們發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象足夠有趣（尤其是在應(yīng)用方面），工程師們就開(kāi)展研究，開(kāi)發(fā)出人工系統(tǒng)，以更簡(jiǎn)單、更可控的方式復(fù)現(xiàn)這些現(xiàn)象。這就是為什么我認(rèn)為使用天然量子物體來(lái)研發(fā)量子計(jì)算機(jī)這個(gè)思路非常有意思，光學(xué)研究所的安托萬(wàn)·布羅瓦伊斯（Antoine Browaeys）、使用光子的初創(chuàng)公司Quandela，都在積極實(shí)踐中。

科技巨頭們

The Conversation：人們對(duì)量子技術(shù)興趣濃厚，其中一些已經(jīng)投入使用，例如量子重力儀或者量子模擬器，目前的這些技術(shù)中哪些已經(jīng)展現(xiàn)出“量子優(yōu)勢(shì)”？

阿斯佩：說(shuō)到量子重力儀（測(cè)量重力的儀器），雖然性能不如最好的經(jīng)典重力儀……但后者重達(dá)一噸，要使用起重機(jī)才能將其移動(dòng)至需要測(cè)量重力的地方。而量子重力儀只有幾十千克，可以輕易地在火山側(cè)面移動(dòng)，來(lái)探測(cè)巖漿是否突然活動(dòng)，這可能是火山噴發(fā)的前兆。在這種情況下，盡管量子重力儀性能稍遜，但小型化顯然具備一定優(yōu)勢(shì)。

The Conversation：那么量子計(jì)算機(jī)呢？

阿斯佩：關(guān)于量子計(jì)算，首先需要定義什么是“量子優(yōu)勢(shì)”。當(dāng)有人聲稱通過(guò)解決一個(gè)以前從未有人問(wèn)過(guò)的問(wèn)題，從而獲得“量子優(yōu)勢(shì)”時(shí)，人們可能會(huì)懷疑其現(xiàn)實(shí)意義。例如，如果用激光穿過(guò)一杯牛奶，后面形成的光圖案的計(jì)算就非常復(fù)雜，經(jīng)典計(jì)算機(jī)進(jìn)行這種計(jì)算可能需要耗費(fèi)數(shù)年時(shí)間。那么我是不是應(yīng)該說(shuō)，這杯牛奶是一臺(tái)非凡的計(jì)算機(jī)，僅僅因?yàn)樗o出了一個(gè)難以計(jì)算的答案？顯然不是。但一些所謂“量子優(yōu)勢(shì)”就是這么報(bào)道的。

另一方面，光學(xué)研究所的安托萬(wàn)·布羅瓦伊斯使用量子模擬器，已經(jīng)回答了長(zhǎng)久以來(lái)懸而未決的問(wèn)題，物理學(xué)家稱之為“伊辛問(wèn)題”。它涉及尋找在晶格上規(guī)則排列的一組粒子的最低能量狀態(tài)。如果使用經(jīng)典計(jì)算機(jī)，我們最多能夠解決80個(gè)粒子的情況。而布羅瓦伊斯利用量子模擬器解決了300個(gè)粒子的情況。這才是無(wú)可辯駁的“量子優(yōu)勢(shì)”。

值得注意的是，使用經(jīng)典計(jì)算機(jī)研究這一問(wèn)題的物理學(xué)家們也受到了啟發(fā)！他們由此開(kāi)發(fā)出近似方法，可以近似計(jì)算300個(gè)粒子的結(jié)果，但還無(wú)法確定其近似值是否正確。而布羅瓦伊斯找到了結(jié)果，也無(wú)法驗(yàn)證。當(dāng)雙方發(fā)現(xiàn)彼此殊途同歸時(shí)，都非常高興。這是一種良性競(jìng)爭(zhēng)，也是科學(xué)方法的本質(zhì)，通過(guò)不同方法進(jìn)行交叉驗(yàn)證。

借此機(jī)會(huì)，我想講一下“量子優(yōu)勢(shì)”還有第二層含義，這體現(xiàn)在能源層面，我們有理由相信，能在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的操作，在量子計(jì)算機(jī)上也可以，而且后者消耗的能量更少。在當(dāng)前能源危機(jī)的大背景下，這是值得探索的量子優(yōu)勢(shì)。我們?cè)瓌t上知道如何利用這種能源優(yōu)勢(shì)：必須提高計(jì)算速度，從每秒一次或每秒十次運(yùn)算，提升到每秒上千次運(yùn)算。這看上去是可以克服的技術(shù)問(wèn)題。

總而言之，“量子優(yōu)勢(shì)”可以是處理經(jīng)典計(jì)算機(jī)無(wú)法處理的問(wèn)題，也可以是解決經(jīng)典計(jì)算機(jī)能夠解決的問(wèn)題，但耗能更少。

The Conversation：一些量子技術(shù)還不夠成熟，尚無(wú)法普及，例如量子計(jì)算機(jī)。然而近幾個(gè)月來(lái)，一些科技巨頭紛紛宣稱取得重大進(jìn)展：去年12月的谷歌和今年2月的亞馬遜都宣布在糾錯(cuò)碼方面取得進(jìn)展，微軟也在2月也宣布了“拓?fù)洹绷孔颖忍胤矫娴倪M(jìn)展。您如何看待科技巨頭進(jìn)入該領(lǐng)域？

阿斯佩：科技巨頭涌入量子計(jì)算領(lǐng)域，純粹是因?yàn)樗麄冐?cái)大氣粗，不想錯(cuò)過(guò)任何可能的變革。和我們一樣，他們也不知道量子計(jì)算機(jī)變革是否真會(huì)發(fā)生。但如果是真的，他們當(dāng)然希望分一杯羹。

至于這些報(bào)道，我想非常明確地說(shuō)，微軟關(guān)于“拓?fù)洹绷孔颖忍氐难芯浚@一說(shuō)法其實(shí)來(lái)自微軟公關(guān)部門的新聞稿，而微軟研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《自然》上的論文并不支持通稿的說(shuō)法。《自然》作為同行評(píng)審學(xué)術(shù)期刊，研究人員很清楚自己在報(bào)告什么，不會(huì)發(fā)表未經(jīng)證實(shí)的內(nèi)容。

新聞稿說(shuō)，他們觀測(cè)到了著名的“馬約拉納費(fèi)米子”，這是“拓?fù)洹绷孔颖忍氐暮蜻x之一，也就是說(shuō)，屬于前述的免受退相干影響的態(tài)空間子集。

而研究團(tuán)隊(duì)在論文中表示，他們觀測(cè)到一種現(xiàn)象，可能（僅僅是“可能”?。┯民R約拉納費(fèi)米子來(lái)解釋。這和新聞稿完全是兩回事。此外，新聞稿言之鑿鑿地提到他們將研制出包含100萬(wàn)個(gè)馬約拉納費(fèi)米子的量子芯片，而我們連1個(gè)馬約拉納費(fèi)米子都沒(méi)有確鑿證據(jù)。大家可以自行判斷！

微軟于今年2月推出的Majorana 1量子芯片。來(lái)源：Microsoft

The Conversation：這種私人企業(yè)對(duì)科研的介入，是否會(huì)讓公共科研的熱情轉(zhuǎn)向其他課題？您認(rèn)為該如何平衡公共科研和企業(yè)科研呢？

阿斯佩：有些事物會(huì)喧囂一時(shí)，然后歸于沉寂，這很正常，因?yàn)榭蒲兄幸泊嬖谝环N思想上的自然選擇。以量子比特為例，過(guò)去15年里歐盟委員會(huì)一直問(wèn)我，應(yīng)該把精力集中在哪一類量子比特上，上文也列出了一長(zhǎng)串：光子、原子、離子、超導(dǎo)電路、硅……我告訴他們，我說(shuō)不上來(lái)，就算到今天我也是這樣說(shuō)。公共機(jī)構(gòu)的職責(zé)是提供長(zhǎng)期資助。必須讓科研人員繼續(xù)前進(jìn)，在某個(gè)時(shí)候，可能有一兩條路徑要比其他路徑更有發(fā)展前景。當(dāng)然，我們就會(huì)放緩其他路徑的研究。這就是科研思路的自然選擇。

The Conversation：各家企業(yè)也押注了不同的量子比特候選者……

阿斯佩：確實(shí)如此，但企業(yè)有一個(gè)特點(diǎn)：反應(yīng)特別靈活。一旦他們發(fā)現(xiàn)自己選擇的候選者沒(méi)有前途，就會(huì)立刻停手，轉(zhuǎn)向另一個(gè)已被證明更好的選擇。另外，就工程層面來(lái)說(shuō)，我必須承認(rèn)，企業(yè)在快速反應(yīng)方面相當(dāng)了不起。但學(xué)界研究更有利于思想成熟，這也是不可或缺的階段。

必須承認(rèn)，企業(yè)投入的資金比公共部門多得多，但前者缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光。僅僅投入巨資并不能加速研發(fā)。

科學(xué)研究還需要思想成熟的過(guò)程，不會(huì)因?yàn)橥度胧兜馁Y金，速度就加快十倍。思想理論本身的發(fā)展過(guò)程中，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)意想不到的技術(shù)發(fā)展。我長(zhǎng)期觀察法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家科研體系，觀察到了理論成熟和平臺(tái)效應(yīng)。

從這個(gè)角度來(lái)看，公共研究保留一定的非定向資助，即所謂的“空白”資助，至關(guān)重要。我認(rèn)為一個(gè)重金投入研究的國(guó)家，希望人們研究某些指定課題并為此進(jìn)行資助，這沒(méi)什么問(wèn)題。關(guān)鍵在于要給真正的空白課題留出空間，這些課題是研究人員在沒(méi)有被列入任何計(jì)劃時(shí)提出的。正是得益于一個(gè)非定向項(xiàng)目，我們才得以觀測(cè)到安德森局域化，這就是個(gè)很好的實(shí)例，我們無(wú)法預(yù)測(cè)所有長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái)。

另外，信息也要充分流通，好讓其他研究人員能夠掌握最新進(jìn)展并加以應(yīng)用。因此，學(xué)術(shù)發(fā)表非常重要，這是與其他研究人員分享成果的好機(jī)會(huì)；也處于同樣的理由，我們對(duì)技術(shù)保密持保留態(tài)度，盡管在特定領(lǐng)域保密顯然是必要的。

本文于2025年3月3日首發(fā)于The Conversation法國(guó)版，原標(biāo)題“Conversation avec Alain Aspect : des doutes d’Einstein aux Gafam, où s’arrêtera la physique quantique ?”經(jīng)《返樸》翻譯后發(fā)布。

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