玻姆的量子纠缠态研究
比量子叠加态更令人感到困惑不解的是量子“纠缠态”，这一现象涉及由两个和两个以上粒子组成的系统。在纠缠态下，两个距离很远，例如百万千米甚至几光年之遥的粒子，理论上它们无论距离有多远，仍然彼此关联着，无论在一个粒子身上发生什么事，都会同时影响到另一个粒子发生变化，而无须花费时间。这一奇异现象就使得量子世界的因果关系变得更加扑朔迷离，或者说与经典的因果律“完全相悖”。由于这些量子现象，是我们凭日常生活经验所完全“不能理解”的，在认识量子世界时，平时适用的概念必须舍弃，或者勉强借用，而不能强加。如果要揭开量子世界这个复杂的状态，只能靠数学引领、实验的窥视或聪明而大胆的人的不断追问与奇思妙想，而自然科学的深刻发展就在这大胆的追问和奇思妙想之中。
1935年，为了说明量子力学的不完备性，爱因斯坦、波多尔斯基和罗森联合撰写了一篇惊世之作，被后人简称为“EPR理论”。EPR理论曾引发了轩然大波，爱因斯坦与玻尔对此产生激烈的争论，这场争端的激烈程度以及对物理学发展带来的深刻而长远的影响，不仅超出了物理学史上的任何一场争论，也完全超乎参与争辩双方的预料。一石激起千层浪，这场轩然大波持续了几十年，令争论双方都没有想到的是，EPR不但没有撼动量子力学，反倒推动了人们对量子理论更深入的理解，最终成为20世纪最重要的进展之一，不仅为“量子纠缠现象”的研究与应用播下了“种子”，更催发了量子力学一代新人的诞生，直接引导了20世纪50年代以后量子力学发展的方向［24］。
在这篇论文中，提出了一个处于纠缠态的两个粒子的假想实验。爱因斯坦等人企图借助EPR实验揪住量子纠缠态不放，用以攻击量子力学的“不完备性”。
当人们发现纠缠态确实存在时，还发现了纠缠态另外一个奇异的现象。例如，设想A与B为一对纠缠粒子，C与D也是一对纠缠粒子，如果粒子B与C偶然相遇，彼此发生了相互作用，例如碰撞之后，即使它们再度分离，也是“纠缠”到了一起，当C与B发生纠缠时，也会瞬间影响到A与D，无论此时A与D相距多远，也会瞬间处于相互“纠缠”之中，如此，形成了更为复杂的“四体纠缠态”。
量子力学纠缠态的奇异性质让人难以接受，因与日常经验相去更远，包括像爱因斯坦这样的著名物理学家和许多数学家们，也不能理解这种现象。尽管当代许多物理学家研究着量子纠缠态，但是仍难以找到对这一现象的解释。这些人都是量子领域中的高手，他们知道如何在不同领域中应用量子力学，能做出各种复杂而高深的数学推算，并能在相当高的精度下做出预言，这些预言甚至超出了物理领域，然而无论他们的研究成果有多么出色，仍不得不承认，其实他们也不能真懂这个充满“鬼魅”的量子世界。
早在1946年，惠勒就曾指出，当正负电子相互湮没时，会有一对光子产生出来，这一对光子就是相互纠缠的粒子。他判定利用这一现象，可以对量子纠缠态进行检验。按照量子电动力学计算的结果，这两个光子的偏振状态应该彼此相反，即当其中一个光子具有沿水平方向偏振时，另一个光子应该沿竖直方向偏振，两个光子没有共同的偏振分量。
1949年哥伦比亚大学的吴健雄（Chien Shiung Wu）、沙柯诺夫（Sharknov）实现了惠勒的实验，他们利用一种叫做蔥的三环芳香烃晶体分析两个光子的偏振状态，确认了惠勒的预言，这是人类第一次对纠缠光子实施的测量，只可惜，对这一测量信息的记录并不详细。(https://www.daowen.com)
1959年，戴维·玻姆（David Bohm）和阿哈罗诺夫（Aharonov）首先实现了对纠缠态的重要实验。玻姆首先对EPR假想实验做了简化，在他的一部名著《量子理论》中，他利用一对自旋系统重新表述了EPR的假想实验，不仅使量子力学的“非局域性”的讨论更加方便，也更有利于澄清EPR实验争端的实质。与此同时，玻姆还对这一假想实验的检验提供了指导性建议，使旷日持久的EPR的争论态势发生转化，即使得无法继续前行的形而上学的争辩转化到了技术性很强的实验物理学领域，由此推动了量子力学向更深层次发展。
玻姆是当代著名的美国物理学家和科学思想家，后来定居英国。他以大无畏的批判精神和严谨求实的科学态度对玻尔所创立的量子力学正统诠释提出了挑战，同时也致力于量子理论的新诠释。
玻姆的家庭来自奥匈帝国的犹太家族，他1917年12月20日生于美国宾夕法尼亚州的巴尔小镇。少年时代的玻姆对科学有强烈的兴趣，中学时期迷恋上了物理学。进入宾州大学后，对量子力学和相对论深度着迷。1939年，获得学士学位后，玻姆来到加州大学伯克利分校成为奥本海默的研究生，并跟随奥本海默参加了加州大学辐射实验室的曼哈顿工程研究。1947年他完成关于中子—原子散射理论的研究，并以此作为论文获得博士学位。在奥本海默的推荐下，玻姆来到普林斯顿大学成为助理教授，担任量子力学课程教学，并为研究生开设等离子体物理与高等量子力学讲座。在这一时期，他指导格罗斯、外斯坦和福德等学生，在量子等离子体物理领域做出开拓性的研究。他的学生格罗斯认为，玻姆是一位关注事物本性的人，他全身心地深情倾注在平静而深度的探索之中。他与世无争，毫无非分之想。在与学生交谈和纵论理论物理时，他无须纸笔，数学得心应手，公式手到擒来，常常是水到渠成就得出有意义的结果。
早期，玻姆受玻尔互补思想的影响很深。在攻读博士期间，他经常与另一位博士生温伯格（Weinberg）讨论量子理论的哲学问题。当时，他是互补性原理的支持者。他试图应用玻尔的这一观点，阐明量子力学理论抽象数学内在的物理意义，以达到通晓量子力学的目的。1951年，他撰写了《量子理论》一书，由于这部书清晰地阐述出量子力学公式背后的重要物理思想，并很详细地讨论了通常容易被忽视的困难问题，例如量子理论的经典极限、测量问题以及EPR悖论等，使这部书成为理论物理学领域中公认最好的也是最受欢迎的量子力学教程之一，至今这部书仍继续再版发行。［25］
在完成《量子理论》一书后，玻姆找到爱因斯坦，与他做了详尽的讨论。这次深入的讨论，使玻姆受到爱因斯坦的影响，更强化了他的一个信念，这就是物理学应该就“物理真实”做出“完备性”的表述。像爱因斯坦一样，玻姆认为，由于量子力学没能对“物理真实”给出“完备性”的描述，由此怀疑在量子力学理论之中，缺少了某种基本的东西，他决心找到一种使这一理论得到决定性扩展的方法。经过反思，玻姆发现在当下流行的对量子力学诠释的正统理论中，有许多解释是被迫提出的，因此远没有揭示出量子力学理论的深层次的东西。于是，他一方面接受了爱因斯坦的量子力学不完备的观点，把对“物理真实”作为更加深入探索的目标，另一方面他却仍没有完全放弃作为一个整体理论的玻尔互补性原理的哲学思想，即强调微观粒子对于宏观环境的全域相关性，玻姆的这种兼收并蓄做法，使他脱离了探讨数十年的是否存在“隐变量”的困扰。
1952年，玻姆在《物理评论》上发表了两篇论文，第一篇讨论的对象是单粒子的量子系统，在无意中，这篇论文呼应了德布罗意的“导波”理论［26］。1927年，德布罗意在索尔维大会上，首次提出了电子传播的“导波”概念，由于当时遭到泡利的非议，又没有得到爱因斯坦的支持，德布罗意不得不放弃这一说法。玻姆发表这篇论文后，关于“导波”的说法，果然再次受到泡利的指责，泡利认为，玻姆在用“新瓶装老酒”，把一个陈旧的东西又端了出来。为了回应这个非议，玻姆又发表了第二篇论文。事实上，这第二篇论文从1953年到1956年前后历时三年，分成几次发表，后被汇集成册于1957年重新发表出来［27］。通过这一系列论文，玻姆系统地把因果性解释推广到多粒子系统与电磁场系统中。他巧妙地避开了哥本哈根学派关于量子叠加态的波函数“坍缩”和“测量”等一系列争议较多的麻烦，而把量子力学对因果关系解释的核心集中到了两类变量，即粒子变量和波函数之上，由此提出了“量子势”（quantum potential）的因果解释以及隐序（the implicate order）理论。玻姆的这一系列讨论，以其精细与缜密令人无懈可击。以这两篇论文为代表，玻姆的这一理论被后人称为量子力学“整体论的量子因果性诠释”。玻姆的这一诠释发展和深化了正统的哥本哈根诠释，成为量子力学众多诠释中重要的一家之言，为量子力学理论更深入的发展给予了重要的推动。
