137年前的今天（1885年10月7日），哥本哈根学派创始人、丹麦物理学家尼尔斯·玻尔出生。 在量子力学诞生之初， 他曾和爱因斯坦有过一场世纪之争， 涉及量子力学的理论基础及哲学思想方面。
为何这两位物理学大师在量子理论上持有相反的观点？他们的争论给量子力学的发展带来了怎样的影响？北京量子信息科学研究院研究员常凯曾在第674期首都科学讲堂中作了 《改变世界的量子科技》 讲座，对这场世纪之争进行了详细的科普，快来一起学习吧！
玻尔与爱因斯坦观点相悖
量子力学带来的新世界观冲击着19世纪以来形成的哲学体系：世界的本质是概率的，而非决定论的；在观测前，被观测物的状态是不确定的，通过观测才能被确定；物理过程是非定域的，相隔很远的物体也可以通过量子纠缠瞬间发生相互作用。 这些就是以玻尔为代表的哥本哈根诠释派的观点。
而反哥本哈根诠释派的代表人物爱因斯坦认为，“上帝是不掷骰子的！”“难道当我不看月亮的时候，它就不存在了吗？” 量子纠缠是“鬼魅般的超距作用”！
玻尔和爱因斯坦在辩论
1935年，爱因斯坦、波多尔斯基、罗森共同发表论文，提出 “EPR佯谬” ，在此基础上发展出了 隐变量理论 。1964年，有一位名叫 贝尔 的工程师提出可以通过一个 不等式 来 检验隐变量是不是真正存在 。
严格检验“隐变量”是否存在的数学标准是，在一个量子系统中，若四个概率之间有如下关系：
则隐变量可能存在。否则，说明隐变量不存在，量子态的本质就是概率的。
由世纪之争引发的第一次量子科技革命
虽然以当时的实验技术来说，人们无法真正用它来验证理论的哲学争辩，但这并不影响科学家们在量子理论的指导下做出新的发明创造， 这就直接引发了从20世纪中叶开始的第一次量子科技革命。
其中，最具代表性的事件就是 1947年世界上第一个半导体晶体管诞生 。半导体的性质必须通过从量子力学导出的能带理论才能够解释。接下来的几十年间，半导体技术发展迅猛，从集成电路的诞生到英特尔第一个微处理器4004包含2250个晶体管，再到华为麒麟9000处理器包括153亿个晶体管……可以说， 半导体技术是信息时代的基础。
世界上第一个半导体晶体管（1947年）
另外，在量子力学建立之后，人们才知道， 原来磁性是一种宏观量子现象。 电子自旋产生磁矩，一个电子相当于一个小磁针，材料中大量电子磁矩沿同一方向排列，产生宏观磁性。 量子力学的原理决定了电子磁矩的分布。 所以我们发明了像 硬盘 这样能够大量存储数据的介质，也就 奠定了大数据时代的物质基础。
除此之外，还有 激光、核磁共振、超导 等，都是第一次量子科技革命中所产生的革命性的应用，可以说量子科技在我们的生活中已经无处不在。
世纪之争结局尘埃落定
前面提过，贝尔提出不等式后，还没能真正做成裁判，这个局面到20世纪70年代终于被打破。1972年，S. J.弗里德曼和J. F.克劳泽进行了 第一个贝尔不等式验证实验 ，结果支持量子力学。 30多年来， 众多实验结果均支持量子力学，而与隐变量理论不符。 2015年，荷兰代尔夫特理工大学R.韩森领导的小组进行了 几乎无漏洞的贝尔不等式验证，基本宣告了隐变量理论的失败。
虽然爱因斯坦最终在这场世纪之辩中落败，但他的思考启发了后人，间接导致了贝尔不等式的产生，进而产生了基于贝尔不等式的“贝尔态”，从而为现代量子计算与量子通信打下了基础。 爱因斯坦的思考虽不正确，但绝不是毫无价值，科学研究不怕错，只怕不思考、不实践。
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