科研进展

近日，广西师范大学物理科学与技术学院廖广睿教授和中国科学院高能物理研究所平荣刚研究员、中国科学院大学乔从丰教授合作，依托BESIII探测器开展量子纠缠方面的研究，以高达99.99999%的置信度证实量子世界的非局域特性，成功验证量子力学中著名的“鬼魅般的超距作用”现象，为深入理解微观世界的奥秘提供了关键性新证据。相关研究成果以“Test of local realism via entangled  system”为题，发表在国际顶级期刊《自然·通讯》（Nature Communications）上。论文以BESIII合作组名义发表，廖广睿教授是代表合作组向《Nature Communications》期刊投稿的通讯作者。

在经典物理中，相隔遥远的物体无法瞬间相互影响。但量子纠缠粒子如同拥有“心灵感应”：无论距离多远，测量其中一个的状态会立即影响另一个的状态。爱因斯坦曾称此现象为“鬼魅般的超距作用”。从 1935 年爱因斯坦、波多尔斯基和罗森提出 EPR 佯谬开始，关于量子力学完备性与局域实在性的争论便持续不断。

研究团队利用 BESIII 探测器在BEPCII对撞机上收集的大量数据，首次通过级联衰变过程构建纠缠系统，并对它们之间的非局域关联进行了前所未有的精确测量。如图1所示，通过分析质子（）和反质子（）之间的角关联，实验结果显示对局域隐变量理论预言的破坏程度达5.2，显著违反了CH不等式。此外，该工作还对贝尔不等式和CHSH不等式进行了检验，分别以8.9和10的统计显著性排除了局域隐变量理论。

图1.分布图

 图2.分布图

据悉，BESIII实验是运行在北京正负电子对撞机上的大科学装置，自2009年实验运行以来已发表科学论文600余篇。合作组由来自16个国家、85个研究机构的600多名科学家共同组成。我校作为BESIII国际合作组主要成员单位之一，物理科学与技术学院粒子物理实验团队在BESIII实验研究中做出了重要贡献。

该研究得到科技部重点研发、国家自然科学基金委、中国科学院等的资助和支持。

期刊论文: BESIII Collaboration, Nat Commun 16, 4948(2025)

论文连接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59498-4