Irving Shaknov
Irving Shaknov（1952年去世）是物理学家，在Columbia UniversityColumbia UniversityColumbia University（哥伦比亚大学，正式名称 Columbia University in the City of New York）是位于美国纽约市的私立研究型大学，常春藤盟校成员。学校前身是1754年依英王 George II 特许状创立的 King's College，是纽约州历史最悠久、全美第五古老的高等教育机构；1784年改名 Columbia College，1896年迁至曼哈顿晨边高地并启用大学名称。学校设17个学院，另有4所附属学院，2025年秋季在校学生35,978人。2026年7月1日起，法学学者 Jennifer L. Mnookin 任校长。点击查看完整词条师从Chien-Shiung WuChien-Shiung WuChien-Shiung Wu（吴健雄，1912—1997年）是出生于中国的美国实验物理学家，长期任教于Columbia University，曾参加曼哈顿计划。她与合作者在1956年至1957年完成的钴-60 β衰变实验首次以实验证明宇称在弱相互作用中不守恒。点击查看完整词条并取得博士学位。两人1949年完成、1950年发表的湮没光子角关联实验后来被多位研究者称为第一个清楚显示量子纠缠的实验；他随后加入为美国海军做研究的Operations Evaluation Group，在朝鲜战争中执行飞行任务时遇难。
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词条资料
1949年11月在Pupin Hall进行湮没光子角关联实验
John Wheeler在1946年提出，可以用正负电子湮没产生的一对光子检验量子电动力学的一项预言：两个光子的偏振方向互相垂直。Purdue University的Ernst Bleuler和Helmut Bradt已观察到这种角关联，但所用的两台盖革计数器精度不足以同理论作细致比较；1948年8月，Cavendish Laboratory的R. C. Hanna从类似实验得出结论，观测到的不对称比系统性地小于理论值。[1][3][4]
Physics Today的文章写道，Wheeler是在结束曼哈顿计划曼哈顿计划曼哈顿计划（Manhattan Project）是美国在第二次世界大战期间研制原子弹的计划，1942年起由陆军工程兵团的Manhattan Engineer District管理，英国和加拿大参与合作。计划在田纳西州Oak Ridge、华盛顿州Hanford和新墨西哥州Los Alamos等地建起工厂和实验室，1945年进行了首次核试验，同年原子弹先后投到日本的广岛和长崎；战后，其职能移交文职的Atomic Energy Commission。点击查看完整词条的工作、回到Princeton UniversityPrinceton UniversityPrinceton University（普林斯顿大学）是位于美国新泽西州普林斯顿的私立大学、常春藤盟校成员。学校于1746年10月22日获特许状，原名 College of New Jersey，1756年迁至普林斯顿，1896年改用现名。本科教育授予文学学士与工程理学学士，强调小班讨论、独立研究及住宿学院生活；研究生教育覆盖人文、社会科学、自然科学和工程领域。截至2026年10月，校长为 Christopher L. Eisgruber。学校2026—2027年度运营预算为34.07亿美元，本科助学预算为3.42亿美元。点击查看完整词条之后，于1946年10月在题为“Polyelectrons”的论文中提出这一设想的，目的是检验Paul DiracPaul DiracPaul Dirac（1902—1984）是英国物理学家，量子力学和量子电动力学的奠基人之一，提出描述电子的相对论性Dirac方程并预言反粒子，1932年至1969年任剑桥Lucasian数学教授，1933年与Erwin Schrödinger分享诺贝尔物理学奖。点击查看完整词条在20世纪30年代建立的量子电动力学的预言。他设想让两个光子各自与电子发生康普顿散射，再分别探测散射后的光子，用符合计数确认它们来自同一次湮没，并把不对称比定为判据。文章写道，这时距EPR论文发表已有11年；文章作者还指出，这种在空间上分开的非束缚单态正是Albert EinsteinAlbert EinsteinAlbert Einstein（1879—1955年）是出生于德国的物理学家，1905年提出狭义相对论，1915年提出广义相对论，因发现光电效应定律获1921年度Nobel Prize物理学奖；1933年起在美国新泽西州普林斯顿的Institute for Advanced Study任教授，直至去世。点击查看完整词条、Podolsky和Rosen（EPR）在其思想实验中设想的情形。[1]
1947年6月，Oxford的Maurice Pryce和他的博士生John Clive Ward在Nature发表了对湮没辐射角关联的计算；约五个月后，Brookhaven的Hartland Snyder、Simon Pasternack和John Hornbostel也就同一问题写出论文，刊于1948年的Physical Review，两组算出的最大不对称比相同，都是2.85，出现在散射角82°处。Bleuler和Bradt 1948年4月在Physical Review的来信给出散射角90°时的不对称比为2.1 ± 0.64；Yu Shi的论文写道，Hanna采用了效率更高的计数器布置，得到的不对称比始终小于预言值。[1][3]
1949年11月，Chien-Shiung Wu和Shaknov在Columbia University Pupin Hall地下的实验室里做了这项测量。他们用加速的氘核轰击铜片，得到不稳定的铜-64作为正电子源，把它装进一个长8毫米的小容器，再用两组由光电倍增管和蒽晶体闪烁体组成的探测器记录湮没产生的γ光子。[1][4]
Scientific American的文章写道，氘核束来自一台回旋加速器（Yu Shi的论文称之为Columbia cyclotron），并转述校园里流传的说法：这台机器重达数吨的磁铁太大，十年前校方不得不在外墙上炸开一个洞，并找来橄榄球队把这块铁搬进楼里。Physics Today的图片说明写明，两个光子先在铝中发生康普顿散射，再射到蒽晶体上产生闪光而被记录。Yu Shi的论文写道，平均散射角非常接近理论上不对称比最大的82°，并把实验的成功部分归因于Chien-Shiung Wu在曼哈顿计划中研制灵敏γ射线探测器的经验；Scientific American的文章则说，两人收集的数据比此前的小组多得多。Physics Today的文章说明，先后固定两台探测器轮流测量是为了消除角关联测量中可能出现的实验误差；Scientific American的文章写道，Chien-Shiung Wu以实验设计精密著称，此前一年她刚刚证实了Enrico FermiEnrico FermiEnrico Fermi（1901—1954年）是意大利裔美国物理学家，1938年获Nobel Prize物理学奖，1942年领导团队在芝加哥实现首次受控核链式反应。点击查看完整词条的β衰变理论。[4][1][3]
1950年1月1日实验结果在Physical Review发表
1951年完成博士论文并加入Operations Evaluation Group
他在Columbia University取得物理学博士学位。1951年完成博士论文后不久，他加入Operations Evaluation Group；1962年，这个小组与另外几个分析机构合并为Center for Naval Analyses，CNA出版的机构史把1990年起的名称列为CNA Corporation。[2][5]
Operations Evaluation Group是由Massachusetts Institute of Technology管理、为美国海军做研究的合同机构；1945年至1962年，该校是它的学术主办方。[6][5]
CNA机构史列出的学术与机构主办方中，Columbia University为1942—1945年，Massachusetts Institute of Technology为1945—1962年；书中写道，Massachusetts Institute of Technology持有海军购买Operations Evaluation Group服务的合同。这个机构1942年成立时称Anti-Submarine Warfare Operations Research Group，1944年改称Operations Research Group，1945年改称Operations Evaluation Group，同一栏目还列出1962年的Center for Naval Analyses和1990年的CNA Corporation两个名称；这部2021年出版的机构史写道，它至今仍是CNA的Center for Naval Analyses的重要组成部分。Physics Today的图片说明称它是为美国海军服务的“military service agency”。[5][1]
1952年赴朝鲜战争前线从事作战分析
1952年，他前往朝鲜战争战区，与Operations Evaluation Group的其他分析人员一起为美军提供支持。此前这些文职科学家建立的数学模型已经否定了朝鲜军队主要依靠海路补给的假定，他的工作是收集和解读数据，研究切断陆上补给线最有效的办法。[2][5]
同事们叫他“Spike”。[2]
1952年5月14日在朝鲜上空执行任务时遇难
分析人员发现，美国海军陆战队的夜间战斗机在极低高度飞行时打击补给卡车非常有效，但各中队难以找到足够的目标。为收集这方面的数据，Shaknov在1952年5月14日夜间随一架黑色的双座Tigercat战斗机深入朝鲜上空，坐在雷达操作员的位置上。飞机扫射一支卡车车队时，一发高射炮弹击中一台发动机，他未能在飞机坠毁前弹射逃生。[2][5]
American Battle Monuments Commission的记录写道，他是派驻朝鲜战区海军部队Operational Evaluation Group的文职人员，当晚在Marine Night Fighter Squadron 513（隶属Marine Air Group 33、1st Marine Air Wing）的一架F7F-3N Tigercat上担任雷达观察员，执行夜间武装侦察任务；飞机被高射炮火直接命中后爆炸坠毁，他被列为作战失踪（Missing in Action）。[7]
CNA的介绍写他到28岁时已拥有这枚勋章、博士学位和那篇发表的论文，称这些荣誉“more honors than most men could ever hope for”；Physics Today的文章则写他遇难时30岁。[2][1]
CNA的介绍在列举他早年的荣誉之后写道，前面还有另一项荣誉，一项“could never be wished upon such a promising young man”的荣誉，文中其后写到他身后获授Medal of Freedom；American Institute of Physics的文章称他的经历是一个悲剧，并写道他1952年在朝鲜执行飞行任务时因飞机被敌方炮火击落而丧生。[2][6]
Columbia University的Roll of Honor把他列在Korean War名下，学院记为Columbia College，届别记为1952；名录称他是为“Operations Analysis Group”工作的文职物理学家，称该机构为“a military service agency”，并把飞机在敌方上空执行秘密任务时被击落的日期记为1953年5月15日，条目中的去世日期一栏也是这一天。本节引用的其他来源所记的日期是1952年5月14日夜间。[8]
主题：实验的后续引用与评价
1957年，David Bohm和Yakir Aharonov在Physical Review第108卷发表论文，利用Wu–Shaknov实验的数据说明，给出观测结果的是纠缠态而不是经典的混合态；Bohm在该文的一条脚注中向Chien-Shiung Wu致谢。[3][6][4]
American Institute of Physics的文章写道，是Bohm找到了1950年的这篇文章，实验数据与他请Aharonov所做的计算相符。Yu Shi的论文说明，Furry在1935年提出，分开后的纠缠粒子会退化为乘积态或其经典概率混合；Bohm和Aharonov在1957年的论文里使用的仍是“correlation”一词，而不是“entanglement”。该论文写道，Heitler以及Snyder、Pasternack和Hornbostel此前写出过这一光子对的状态，但没有认识到它在纠缠问题上的意义。[6][3]
随着检验EPR佯谬的兴趣在20世纪60年代及以后不断增长，这项实验一直是常被引用的文献。1960年，Asher Peres和Paul Singer提出，对光子行为的分析、因而也包括Wu–Shaknov实验，无法判定关联是否得到保持；Podolsky和Aharonov在1962年Xavier University的会议上都提到了这项实验的意义。[6]
该文还写道，Peres和Singer 1960年的论文提出了替代的实验途径，但没有引起多少反响；1962年在Cincinnati的Xavier University举行的会议由Boris Podolsky组织。1964年前后，Eyvind Wichmann向Carl Kocher建议做一项光子偏振关联实验，Kocher把它做成1967年的学位论文，并在附录中讨论了Wu–Shaknov实验；Kocher与Commins同年发表的文章在第二段把自己的工作同它联系起来，当时在Massachusetts Institute of Technology工作的哲学家兼物理学家Abner Shimony和当时在Columbia University读研究生的John Clauser后来各自以Kocher的实验为出发点。[6]
John Bell在1964年发表了以他命名的不等式。Yu Shi的论文写道，Wu–Shaknov实验的装置不能用来检验这一不等式，因为它只能比较互相平行和互相垂直两种取向，Shimony和Clauser指出过这一点；Physics Today的文章写道，Clauser 1975年访问Columbia University，重新引起了Chien-Shiung Wu对高能γ光子角关联的兴趣。Yu Shi的论文还列出另外两重障碍：经电子散射后传递下来的纠缠太弱，不足以违反不等式；湮没光子能量太高，无法用偏振片测量。[3][1]
1971年，Chien-Shiung Wu设计了1949年实验的新版本，并写道它“should certainly quiet those proponents of the hidden variables”。[4]
她还与研究生Leonard Kasday和John Ullman做了一项新的实验，测量经康普顿散射的光子。[1]
这项实验的论文1975年发表在Il Nuovo Cimento B第25卷（起始页码633），其中一台探测器可以相对固定的另一台转到任意方位角。三人的结论是，假如光子的偏振能够被理想地探测，实验结果将违反Bell不等式；Yu Shi的论文指出，这一结论依赖两条假设，即存在理想的偏振分析器、量子力学对分析器和康普顿散射的描述成立。[1][3]
Anton Zeilinger在1999年写道：“an earlier experiment by Wu and Shaknov (1950) had demonstrated the existence of spatially separated entangled states.”[4]
American Institute of Physics的历史文章指出，Indianara Silva、Michelle Frank、Chon-Fai Kam与合作者以及Yu Shi等近年的作者强调它是第一个清楚显示纠缠的实验；该文同时写道，除论文本身以外留下的文献很少，这些作者中有不少人仍在寻找证据，以说明Wu和Shaknov当时已经想到EPR思想实验而没有在文中提及。[6]
Atomic Heritage Foundation的介绍认为，这项实验可能受到Chien-Shiung Wu对Einstein、Podolsky和Rosen 1935年论文的理解的启发。CNA的介绍把它称为“one of the seminal tests of quantum physics”。[9][2]
Scientific American的文章写道，历史学者一致认为Wu–Shaknov实验是第一个记录到纠缠光子的实验，同时指出它并不是为排除其他解释而设计的。文中介绍了巴西State University of Feira de Santana的物理科学与历史教授Indianara Silva的研究（收入2022年出版的The Oxford Handbook of the History of Quantum Interpretation）：她梳理了从Bohm 1957年的论文到Zeilinger的一系列提到这项实验的文献，认为它启发了此后数十年的量子基础研究。物理学家F. J. Duarte在2012年把Wheeler的“pair theory”称为纠缠的实质。David Kaiser指出，20世纪50和60年代量子基础研究被贬为垃圾科学，有些研究者为保护自己的职业前途而把这类工作伪装起来；文章把Chien-Shiung Wu也可能出于类似原因的看法作为一种推测提出。[4]
Physics Today的文章称这项实验是对光子纠缠的第一次确证，距1935年的EPR论文将近15年，并写道量子纠缠近几十年已成为量子信息、量子计算和量子技术的基石。Yu Shi的论文称它是第一个以可控方式产生量子纠缠的实验，称Chien-Shiung Wu为量子纠缠的实验先驱；论文的致谢写明，Chen Ning YangChen Ning YangChen Ning Yang（杨振宁，1922—2025年）是出生于中国安徽合肥的理论物理学家，1957年与Tsung-Dao Lee因对宇称定律的研究共同获得Nobel Prize物理学奖。他在1954年与Robert L. Mills提出非阿贝尔规范场理论（Yang–Mills理论），先后任职于Institute for Advanced Study、Stony Brook University和Tsinghua University。点击查看完整词条建议作者把她在纠缠方面的工作写进去。Atomic Heritage Foundation的介绍写明实验是在Pupin Hall的地下室做的，并写道许多人认为这项实验对科学家从根本上理解量子力学至关重要，其意义在她生前没有得到正式承认，2022年授予纠缠研究的Nobel PrizeNobel Prize诺贝尔奖是根据Alfred Nobel遗嘱设立的国际奖项，包括物理学、化学、生理学或医学、文学与和平五个奖项，自1901年起颁发，由董事会设于斯德哥尔摩的Nobel Foundation管理其资金；1968年设立的瑞典中央银行纪念阿尔弗雷德·诺贝尔经济学奖不属于诺贝尔奖。点击查看完整词条凸显了这一点。[1][3][9]
主题：纪念
关联机构、网站与公开账号
CNA：官网：https://www.cna.org/（在新窗口打开）。[10]
Columbia University：官网：https://www.columbia.edu/（在新窗口打开）。[11]
来源
- Chien-Shiung Wu’s trailblazing experiments in particle physics（在新窗口打开）
- Irving Shaknov: A Singular Life（在新窗口打开）
- Chien-Shiung Wu as the experimental pioneer in quantum entanglement: a 2022 note（在新窗口打开）
- The Little-Known Origin Story behind the 2022 Nobel Prize in Physics（在新窗口打开）
- The Story of CNA: Civilian Scientists in War and Peace（在新窗口打开）
- Entanglement and experiment, part 1: Before Bell（在新窗口打开）
- Irving Shaknov（在新窗口打开）
- Shaknov, Irving（在新窗口打开）
- Chien-Shiung Wu（在新窗口打开）
- CNA | National Security Analysis（在新窗口打开）
- 哥伦比亚大学官方网站（在新窗口打开）