嬉皮士如何拯救了物理学：科学、反文化和量子复兴 [节选]

本书节选追溯了量子信息理论的历史，以及试图弄清“幽灵般的超距作用”的色彩鲜明且著名的物理学家们。

[摘自第二章，第 25-38 页：]
标新立异的爱尔兰物理学家约翰·S·贝尔长期以来对量子力学怀有私人的不安。他的物理学老师——先是在 1940 年代末在他家乡贝尔法斯特的女王大学，后来在 1950 年代中期他在伯明翰大学攻读博士学位时——都避而不谈解释方面的问题。“不要问问题”的态度让贝尔感到沮丧，他仍然不相信尼尔斯·玻尔早已彻底驳倒了爱因斯坦的最后批判，并且没有什么值得担心的了。在他的本科学习期间，他那头火红的头发愤怒地燃烧着，甚至与一位疲惫的教授发生争吵，称他为“不诚实”，因为他试图掩盖基础中真正的谜团，例如如何解释不确定性原理。当然，贝尔承认量子力学“在所有实际用途中”都运行得无可挑剔，他发现自己经常使用这个短语，以至于创造了首字母缩写词“FAPP”。但是，除了 FAPP 之外，物理学难道没有更多内容吗？归根结底，在所有波函数都已计算完毕且概率已绘制完毕之后，量子力学难道不应该对自然界说些连贯的内容吗？

在他冲动地争吵之后的几年里，贝尔试图将这些疑虑藏在心里。在他二十一岁的弱冠之年，他意识到，如果他继续沉迷于这些哲学思辨，它们很可能会在他开始物理学生涯之前就将其扼杀。他投身于主流课题，在英国民用原子能研究中心哈维尔从事核物理和粒子物理的研究。然而，他的思绪仍然飘忽不定。他想知道是否有什么方法可以超越量子理论提供的概率，以更类似于牛顿物理学处理日常物体运动的方式来解释原子领域的运动。在牛顿物理学中，苹果或行星的行为完全由其初始状态（位置（它在哪里）和动量（它要去哪里）之类的变量）以及作用在其上的力决定；没有概率出现。贝尔想知道是否存在一组变量可以添加到量子力学描述中，使其更像牛顿的系统，即使某些新变量在任何给定的实验中都仍然隐藏在视线之外。贝尔如饥似渴地阅读了量子理论的主要奠基人之一马克斯·玻恩的通俗著作《因果与偶然的自然哲学》（1949），他在书中得知，玻恩的一些同时代人也曾在 1920 年代末试图发明这种“隐变量”方案。但贝尔也在玻恩的书中读到，另一位战间期伟人、匈牙利数学家和物理学家约翰·冯·诺伊曼早在 1932 年就发表了一项证明，表明隐变量无法与量子力学兼容。看不懂德语的贝尔没有深入研究冯·诺伊曼晦涩难懂的证明。像玻恩这样的领导者（以及即将上任的诺贝尔奖获得者）的说法似乎足以让他放弃这个想法。

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因此，想象一下贝尔的惊讶，当他一两年后在《物理评论》中读到美国物理学家戴维·玻姆的两篇文章时。玻姆于 1951 年 7 月从他在普林斯顿大学的教职岗位提交了这些论文；当它们六个月后出版时，他因被众议院非美活动委员会追捕而落脚巴西圣保罗。玻姆在 1930 年代末和 1940 年代初曾是伯克利 J·罗伯特·奥本海默的研究生。他与几位志同道合的朋友一起参加了关于政治、世俗事务以及当地问题的自由讨论小组，例如大学实验室的工人是否应该加入工会。出于好奇，他甚至加入了当地的共产党支部，但他发现讨论如此无聊和无效，以至于不久后就退出了。在普通时期，这种讨论似乎是无害的，但是一旦美国加入二战，军事情报部门的调查人员就不这么认为了，玻姆和他的讨论伙伴开始从事最早期的曼哈顿计划，以制造原子弹。军事情报人员对讨论小组进行了绝密监视，在调查人员眼中，好奇的讨论小组和共产主义小组之间的界限往往会变得模糊。当后来被传唤到 HUAC 作证时，玻姆拒绝使用第五修正案，而不是说出名字。在物理系反对的情况下，普林斯顿大学的管理层让他的终身教职合同失效，而不是重新任命他。在媒体铺天盖地的关注中，玻姆发现所有其他国内选择都已关闭。他无奈地前往巴西。

在狂飙突进中，玻姆制定了他自己对量子力学的隐变量解释。正如贝尔后来回忆的那样，他在玻姆的这些论文中“看到了不可能的事”。玻姆从通常的薛定谔方程入手，但以一种新颖的方式重写了它，证明了形式主义不必仅仅从概率方面来解释。例如，一个电子的行为可能很像一颗子弹或台球，在空间和时间中沿着一条路径前进，每一步都有明确的位置和动量值。鉴于电子的初始位置和动量以及作用在其上的力，它的未来行为将完全确定，就像可靠的台球一样——尽管玻姆确实必须引入一种在经典物理学中没有类似物的新的“量子势”或力场。在玻姆的模型中，如此吸引玻尔、海森堡和其他人的量子怪异现象——以及在被他的老师鹦鹉学舌时如此让年轻的贝尔感到不安的现象——之所以出现，是因为某些变量（例如电子的初始位置）永远无法精确指定：测量初始位置的努力不可避免地会干扰系统。因此，物理学家无法收集足够的关于所有相关变量的知识来计算量子物体的路径。玻姆认为，量子力学中令人不安的概率源于对真实但隐藏的变量进行平均。玻尔和他的追随者声称电子根本不具有完整的明确属性，而玻姆则认为它们确实具有——但实际上，某些属性仍然隐藏在视线之外。

玻姆的论文激发了贝尔的想象力。在发现它们后不久，贝尔在哈维尔的理论部门就玻姆的论文作了演讲。他的大多数听众都处于震惊（或可能只是感到无聊）的沉默中：为什么这位年轻的物理学家要把时间浪费在如此哲学的胡言乱语上？他难道没有真正的工作要做吗？然而，一位听众变得活跃起来：奥地利流亡者弗朗茨·曼德尔。曼德尔既懂德语，又懂冯·诺伊曼的经典研究，他多次打断演讲；两人在研讨会结束后继续激烈地争论。当他们有时间时，他们一起开始重新审视冯·诺伊曼的无隐变量证明，直到他们各自离开。曼德尔于 1958 年离开哈维尔；贝尔对实验室似乎正在朝着的方向感到不满，两年后也离开了。

贝尔和他的妻子玛丽（也是一位物理学家）搬到了欧洲多国高能物理实验室 CERN，该实验室最近在日内瓦成立。他再次从事粒子物理的前沿研究。并且，尽管他尽了最大的努力，他还是发现自己被自己的爱好所吸引：认真思考量子力学的基础。在日内瓦安顿下来后，他结识了一位新的争论伙伴约瑟夫·约赫。和曼德尔一样，约赫在欧洲大陆传统中长大，精通爱因斯坦、玻尔和冯·诺伊曼著作的精髓。事实上，当贝尔到达该镇时，约赫正忙于加强冯·诺伊曼的证明，证明隐变量理论与量子力学的成功预测是不可调和的。对贝尔来说，约赫的干预就像在公牛面前挥舞红旗：这只会增强他证明隐变量尚未被排除的决心。在这些讨论的刺激下，贝尔写了一篇关于隐变量主题的评论文章，他在其中分离出冯·诺伊曼著名证明中的一个逻辑缺陷。在论文结尾，他指出“这篇论文的最初想法是在 1952 年构思的”——比论文发表早了十四年——并感谢曼德尔和约赫在这段漫长的时间里分享的所有“深入讨论”。

贝尔仍然在不断努力，想知道某种类型的隐变量理论（不同于玻姆的版本）是否可能与普通的量子力学兼容。他的思绪回到了爱因斯坦和他的初级同事鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森在 1935 年提出的著名的思想实验，该实验从一开始就以作者的姓名首字母“EPR”而闻名。爱因斯坦和公司认为量子力学一定是不完整的：至少在某些情况下，可以同时确定变量对的确定值，即使量子力学无法解释或表示这些值。EPR 的作者描述了一种来源，例如放射性原子核，它会以相同的速度但相反的方向射出成对的粒子。将向左移动的粒子称为“A”，将向右移动的粒子称为“B”。物理学家可以在给定时刻测量 A 的位置，从而推断出 B 的位置值。同时，物理学家可以在同一时刻测量 B 的动量，从而获得 B 的动量和同时位置的任何所需精度的知识。然而，海森堡不确定性原理规定，某些变量对（例如位置和动量）的精确值永远无法同时知道。

爱因斯坦及其同事推理的基础是，量子物体始终携带着——仿佛背在背上一样——一整套确定的属性。再次想想那个可靠的台球：它在任何给定时刻都有确定的位置值和确定的动量值，即使我们选择一次只测量其中一个属性。爱因斯坦假设，电子、光子和微观世界的其他组成部分也一定是如此。玻尔在匆忙回应EPR论文时辩称，假设粒子B在任何测量之前就一直具有真实的位置值是错误的。他认为，量子物体根本不会在所有时刻都拥有所有属性的精确值。这些值是在测量行为中产生的，甚至爱因斯坦也同意，没有任何装置可以直接同时测量粒子的位置和动量。大多数物理学家似乎对玻尔的反驳感到满意——或者更可能的是，他们只是松了一口气，因为有人回应了爱因斯坦的深刻挑战。

然而，玻尔的回应从未让爱因斯坦满意；也没有让约翰·贝尔满意。贝尔意识到，爱因斯坦著名思想实验背后的直觉——爱因斯坦认为这对量子力学如此不利的原因——与“局域性”有关。对于爱因斯坦来说，一个发生在空间和时间某个区域的事情不应该影响发生在遥远区域的事情是公理，这个遥远的区域应该比光在中间的时间内传播的距离还要远。正如EPR作者所说，“由于在测量时两个系统[粒子A和B]不再相互作用，因此对第一个系统所做的任何事情都不会在第二个系统中发生真正的变化。”然而，玻尔的回应完全暗示了另一件事：对粒子A（位置或动量）进行测量的决定会瞬间改变归因于遥远粒子B的属性。例如，测量粒子A的位置，砰！粒子B将处于明确定义的位置状态。或者测量粒子A的动量，啪！粒子B将处于明确定义的动量状态。晚年，玻尔的观点仍然让爱因斯坦感到恼火。“我对物理学的直觉对此感到不适，”爱因斯坦在1948年3月写信给一位朋友时说。“远距离的幽灵般的行为，”他愤愤地说。

刚从与乔克的争论中解脱出来的贝尔又回到了EPR的思想实验。他想知道这种“远距离的幽灵般的行为”是量子力学所固有的，还是仅仅是众多可能解释中的一种。是否有可能存在某种隐变量方法，既能重现量子理论的所有定量预测，又能满足爱因斯坦（和贝尔）关于局域性的直觉？他专注于EPR设置的一种变体，这是大卫·玻姆在他1951年关于量子力学的教科书中提出的。玻姆建议将粒子沿x轴和y轴的自旋值交换为位置和动量。

“自旋”是许多量子粒子拥有的一种奇特的属性；它在20世纪20年代中期的发现为新兴的量子力学大厦奠定了基石。量子自旋是离散的角动量——也就是说，围绕空间中给定方向旋转的趋势。当然，许多大型物体也拥有角动量：想想地球绕轴旋转以改变昼夜。然而，微观世界的自旋有一些怪癖。首先，像地球这样的大型物体原则上可以以任何速率旋转，而量子粒子拥有固定的自旋量：要么根本没有自旋，要么是半个单位，要么是一个单位，要么是三个半单位，等等。这些单位是由一个普遍的自然常数决定的，这个常数被称为普朗克常数，它在整个量子领域中无处不在。构成普通物质的粒子，如电子、质子和中子，每个都拥有半个单位的自旋；光子，或光量子，拥有一个单位的自旋。

与普通角动量进一步不同的是，量子自旋只能以某些方式定向。例如，自旋为二分之一的粒子只能存在于两种状态之一：相对于空间中给定的方向，要么是自旋“向上”，要么是自旋“向下”。当一股粒子流穿过磁场时，这两种状态就会显现出来：自旋向上的粒子会向上偏离其先前的飞行方向，而自旋向下的粒子则会向下偏离。选择一个对齐磁铁的方向——例如z轴——任何电子的自旋都只会发现是向上或向下；沿着那个方向，永远不会测量到任何电子是四分之三“向上”。现在旋转磁铁，使磁场指向不同的方向。发送一批新的电子通过；您将再次只发现沿着新方向自旋向上或向下。对于像电子这样的自旋为二分之一的粒子，沿着给定方向的自旋始终是+1（向上）或-1（向下），没有介于两者之间的值。（图 2.1）

此外，无论磁铁如何对齐，一半的入射电子都会向上偏转，另一半会向下偏转。事实上，您可以将磁铁下游的收集屏（例如感光板）替换为两个盖革计数器，它们位于自旋向上和自旋向下粒子被偏转的位置。然后调低光源的强度，使一次只射出一个粒子。对于任何给定的运行，只有一个盖革计数器会发出咔嗒声：要么是上面的计数器（表明自旋向上粒子的通过），要么是下面的计数器（表明自旋向下粒子的通过）。每个粒子都有 50-50 的机会被测量为自旋向上或自旋向下；咔嗒声的序列将是一系列随机的 +1（上方计数器）和 -1（下方计数器），在多次运行中平均下来，每个探测器的咔嗒声数量相等。量子理论或任何其他方案都尚未产生一种成功的方法来提前预测给定粒子将被测量为自旋向上还是自旋向下；只能计算大量运行的概率。

贝尔意识到，玻姆对EPR思想实验的变体，涉及粒子的自旋，比EPR的原始版本有两个主要优势。首先，测量结果总是归结为 +1 或 -1；没有像测量位置或动量时那样令人担忧的模糊连续值。其次，物理学家积累了数十年的经验，可以制造能够操纵和测量粒子自旋的真实机器；就思想实验而言，这个实验可以建立在一些来之不易的信心之上。因此，贝尔开始分析基于自旋的EPR装置。由于粒子以一种特殊的方式出现——从一个在它们被排出前后自旋为零的源中喷射出来——这两个粒子的总自旋也必须为零。因此，当沿同一方向测量时，它们的自旋应始终表现出完美的关联性：如果A的自旋向上，那么B的自旋必须向下，反之亦然。在量子力学的早期，埃尔温·薛定谔将这种完美的关联性称为“纠缠”。

贝尔证明，一个满足局域性的隐变量模型——其中A的属性不受对B进行的测量影响——可以很容易地重现当A和B的自旋沿同一方向测量时的完美关联性。从根本上说，这意味着想象每个粒子都携带沿任何给定方向的确定自旋值，即使这些值中的大多数仍然是不可见的。自旋值被认为是粒子本身的属性；它们独立于且先于任何测量行为而存在，正如爱因斯坦所希望的那样。

接下来，贝尔考虑了其他可能的配置。可以选择沿任何方向测量粒子的自旋：z轴、y轴或两者之间的任何角度。所要做的就是旋转粒子通过的磁铁。如果沿z轴测量A的自旋，而沿其他方向测量B的自旋呢？（图 2.2。）当成对的粒子通过设备发射时，贝尔专注于自旋测量的预期关联性，同时两侧的探测器以不同的角度定向。他考虑了具有两个设置的探测器，或者可以测量自旋的方向。

仅使用几行代数，贝尔就证明了没有任何局域隐变量理论可以重现与探测器之间角度变化相同程度的相关性。这个结果被称为“贝尔定理”。仅仅假设每个粒子在测量之前都携带一套完整的确定值，即使这些值中的大多数仍然是不可见的，也必然与量子理论发生冲突。非局域性确实是量子力学所固有的，贝尔已经表明：不知何故，对粒子B的测量结果取决于对粒子A的测量结果，即使这两个粒子在进行测量时相隔很远的距离。任何将粒子（或对它们进行的测量）视为独立的，仅受局部影响的努力，必然会导致与量子力学不同的预测。这是贝尔自从学生时代起一直在摸索的东西：一些定量的方法，可以将玻尔对量子力学的解释与其他连贯的、自洽的可能性区分开来。这个问题——纠缠与局域性——可以通过实验检验。他骨子里希望局域性能够胜出。

自从贝尔提出他的定理以来，许多物理学家（包括贝尔本人）一直试图阐明，从深层意义上讲，违反他的不等式会对微观世界的结构意味着什么。最平淡的说法是，量子纠缠表明，在物质的最小尺度上，整体大于部分之和。换句话说：人们可以知道关于一个量子系统（粒子 A + B）的一切，但却对任何一个单独的部分都一无所知。正如该领域的一位专家所写，纠缠的量子系统甚至无法被“通过思考分割”：我们分析系统为子系统，并通过仔细研究其各个部分来建立对整体的认知，这种自然的倾向在量子领域中会停止。

物理学家们已经竭尽全力将量子非定域性转化为日常术语。现在的文献中充斥着关于闪烁着红绿灯的盒子；穿着不相称的袜子在街上闲逛的衣衫不整的物理学家；涉及量子强盗的巧妙的福尔摩斯式场景；甚至还有一个关于一个面包师，两条长传送带，以及可能或可能不会发起来的舒芙蕾的详尽故事。我最喜欢的故事来自麻省理工学院的“量子机械工程师”塞思·劳埃德。劳埃德让我们想象一下双胞胎，他们相隔很远。当她的兄弟走进英国剑桥的一家酒吧时，她走进马萨诸塞州剑桥的一家酒吧。进一步想象（这可能是最困难的部分），这对双胞胎都没有手机或任何其他设备可以来回通信。无论每个酒保问他们什么，他们都会给出相反的答案。“啤酒还是威士忌？” 马萨诸塞州的双胞胎可能会以相等的可能性做出任何一种回答；但是无论她做出什么选择，她远在海外的兄弟都会做出相反的选择。（并非任何一个双胞胎都有明确的偏好；在多次光顾各自的酒吧后，他们每个人最终都以相同的频率点啤酒和威士忌。）酒保们同样可以问“瓶装啤酒还是生啤酒？”或者“红酒还是白酒？” 问任何问题——即使是直到双胞胎远行后很久才有人决定问的问题——你总是会收到截然相反的回答。不知何故，一个双胞胎总是“知道”如何回答，即使没有任何信息可以在他们之间传递，只是为了确保长距离的相关性。

[摘自第三章，第 43-48 页：]
约翰·克劳瑟在 20 世纪 60 年代中期在哥伦比亚大学攻读研究生时，一直在上量子力学的课程，他想知道他们什么时候会解决那些大问题。像约翰·贝尔一样，克劳瑟很快学会了闭嘴，并在私下里追求自己的兴趣。他埋头于图书馆，仔细研读 EPR 论文和玻姆关于隐变量的文章。然后在 1967 年，他偶然发现了贝尔在Physics Physique Fizika上发表的论文。这本杂志奇怪的标题引起了他的注意，当他懒洋洋地翻阅第一本精装本时，他碰巧注意到了贝尔的文章。克劳瑟是一位崭露头角的实验主义者，他意识到贝尔定理可能适合在实验室中进行真实世界的测试。他很兴奋，将他的发现告诉了他的论文导师，但却因在这些哲学问题上浪费时间而遭到拒绝。很快，克劳瑟就被赶出了一些最好的物理学办公室，从哥伦比亚大学的罗伯特·塞尔伯到加州理工学院的理查德·费曼。在这些压力下，克劳瑟选择了更受欢迎的主题——射电天文学和天体物理学——作为他的论文，但在他的脑海里，他继续思考如何测试贝尔的不等式。

在自己进行实验之前，克劳瑟写信给约翰·贝尔和大卫·玻姆，以再次确认他没有忽略任何关于贝尔定理和量子非定域性的先前实验。两位受访者立即回信，对一位真正的实验主义者对这个主题感兴趣的想法感到兴奋。正如贝尔后来回忆的那样，克劳瑟 1969 年 2 月的信是贝尔收到的任何物理学家关于贝尔定理的第一封直接回复——距离贝尔的文章发表四年多之后。贝尔鼓励这位年轻的实验者：如果克劳瑟碰巧能够测量到量子理论预测的偏差，那将“震撼世界！”

在贝尔和玻姆的回应的鼓励下，克劳瑟意识到，第一步是将贝尔的原始代数转化为可能与真实实验相关的表达式。为了简单起见，贝尔假设探测器具有极窄的窗口或孔径，粒子可以通过这些窗口或孔径。但正如克劳瑟从他的射电天文学工作中清楚地知道的那样，现实世界中的孔径总是比数学上的针孔宽。来自一定方向范围的粒子能够在其设置a或a'中的任何一个进入探测器。探测器效率也是如此。贝尔假设每当从源中射出一对新粒子时，都会测量每对粒子的自旋。但是，没有实验室探测器的效率是 100%；有时，一对粒子中的一个或两个会完全逃脱检测。所有这些复杂性以及更多的问题都必须在纸上解决，早在人们费心制造机器来测试贝尔的工作之前。克劳瑟深入研究并向美国物理学会的公报提交了一份关于这项工作的简短摘要，以期参加学会即将召开的会议。摘要在 1969 年春季会议之前印刷出版。

然后他的电话响了。在 200 英里外，阿布纳·西蒙尼一直在追寻同样的想法。西蒙尼不寻常的训练——他拥有哲学和物理学博士学位，并在波士顿大学的两个系任教——使他为贝尔定理这样的主题做好了准备，而他几乎没有美国物理学同事拥有这种准备。从 20 世纪 60 年代初开始，他已经发表了几篇关于量子理论其他哲学方面的文章。早在 1964 年，西蒙尼就被告知了贝尔定理，当时贝尔在附近的布兰迪斯大学撰写他的论文时，一位同事向西蒙尼发送了贝尔工作的预印本。西蒙尼并没有立刻被说服。他的第一反应是：“这是另一篇突然冒出来的古怪论文，”正如他最近所说。“我从未听说过贝尔。而且它的打字很糟糕，是在旧的复印纸上打印的，蓝色的墨水弄脏了。有一些算术错误。我说，‘这是怎么回事？’” 他交替地感到困惑、迷惑和好奇，他一遍又一遍地阅读它。“我读得越多，它就越显得出色。我意识到，‘这不是一篇古怪的论文。这件东西非常伟大。’” 他开始仔细查阅文献，看看是否以前为不同目的进行的实验可能已经在无意中测试了贝尔定理。经过深入挖掘——他称这项工作为“量子考古”——他意识到，尽管有一些接近的遗漏，但没有现有的数据可以完成这项工作。他自己不是实验主义者，因此他“将所有事情都冻结起来”，直到他找到合适的伙伴。

几年过去了，一位研究生来敲西蒙尼的门。这名学生刚刚完成资格考试，正在寻找论文主题。他们共同决定进行一项全新的实验来测试贝尔定理。在准备工作进行了几个月，离一个可用的实验还很远的时候，西蒙尼在公报上发现了克劳瑟的摘要，并拿起电话。他们决定在即将到来的华盛顿特区美国物理学会会议上会面，克劳瑟计划在那里谈论他提出的实验。他们在那里制定了一项联合行动计划。西蒙尼认为，联合论文无疑会比他们各自单独的努力更强大——整体将大于部分之和——此外，“这是处理优先权问题的文明方式。” 因此，富有成效的合作和一系列持久的友谊开始了。

在他们会面后不久，克劳瑟完成了他的论文。他在提交论文和正式论文答辩之间有一些空闲时间，所以他去波士顿与西蒙尼和（现在是两名）西蒙尼招募到该项目的研究生一起工作。他们一起推导出了贝尔主题的一个变体：一个新的表达式，比贝尔的表达式更适合与实验室数据进行直接比较。（他们的方程式涉及S，即前一章中检查的特定自旋测量组合。）即使他的研究开始顺利进行，克劳瑟的就业前景也变得黯淡。在他毕业时，美国物理学家的需求与供应之间的鸿沟已经扩大。他还因为就贝尔定理的主题进行了一些求职演讲而阻碍了他的机会。克劳瑟后来充满激情地写道，在那些年里，任何对量子力学基础表现出兴趣的物理学家都承受着一种“污名”，这种污名像任何宗教战争或麦卡锡式的政治清洗一样强大和感受深刻。

最终，伯克利的查尔斯·汤斯在克劳瑟关于射电天文学的论文的基础上，为克劳瑟提供了劳伦斯伯克利实验室的博士后天体物理学职位。克劳瑟是一位热衷于航海的人，他计划将他的船从纽约航行到佛罗里达州顶端，然后进入德克萨斯州的加尔维斯顿；然后他会将船装上一辆卡车，开车把它运到洛杉矶，然后再向北航行加利福尼亚海岸到达旧金山湾区。（一场飓风破坏了他的计划；他和他的船被困在佛罗里达州，他最终不得不开车把它横跨整个国家。）与此同时，克劳瑟和西蒙尼制定了他们关于贝尔定理的第一篇联合文章：每次克劳瑟航行到东海岸的一个港口时，他都会找到一部电话并与西蒙尼联系，西蒙尼一直在撰写他们的论文草稿。然后西蒙尼会将编辑后的草稿的副本邮寄到克劳瑟行程中下一个城市的每个码头，“其中一些我拿到了，”克劳瑟最近解释说，“其中一些可能仍然在那里等待，就我所知。” 他们的编辑稿来回传递，当克劳瑟在 1969 年 8 月初抵达伯克利时，他们已经准备好一份草稿提交给期刊了。

与繁荣时期相比，劳伦斯伯克利实验室的节奏放缓了，预算也开始缩减。克劳泽成功说服了他的导师汤斯，认为贝尔定理值得进行认真的实验研究。也许是因为汤斯本人也是激光的发明者，所以他比其他人更容易接受克劳泽的观点，因为汤斯也曾被他那个时代的权威人士告知，他自己的新颖想法与量子力学相悖。汤斯允许克劳泽将一半的时间投入到他钟爱的项目上，这在很大程度上是因为，正如克劳泽所明确表示的那样，他设想的实验几乎不需要花费任何成本。在得到汤斯的批准后，克劳泽开始从伯克利实验室周围的储物柜里搜寻备件——正如他最近所说的那样，“我非常擅长垃圾堆里找东西”——很快他就用胶带粘在一起了一个装置，能够测量光子对的相关偏振。（光子和电子一样，只能存在于两种状态之一；在这种情况下，偏振的作用与贝尔型相关性中的自旋作用相同。）1972 年，在汤斯敦促下借给他的研究生的帮助下，克劳泽发表了贝尔定理的第一个实验结果。（图 3.1）

尽管克劳泽私下里希望量子力学会被推翻，但他和他的学生发现量子力学的预测完全正确。在实验室里，就像在理论家的草稿纸上一样，微观世界似乎确实是一个纠缠的非定域性的巢穴。他和他的学生成功地进行了世界上第一个贝尔定理的实验测试——如今这是前沿物理学的主要支柱——他们用冷酷无情的硬数据证明，粒子 A 的测量结果确实比任何局部机制所能容纳的与粒子 B 的测量结果具有更强的相关性。他们产生了爱因斯坦感到如此不安的“幽灵般的超距作用”。尽管如此，克劳泽还是很少能找到关心这件事的物理学家。他和他的学生将他们的研究结果发表在著名的《物理评论快报》上，然而在他们的论文发表后的那一年，全球对贝尔定理的引用量（仍然只是涓涓细流）下降了一半以上。这项世界级的工作也没有对克劳泽的就业前景有任何改善。一位克劳泽曾申请工作的系主任怀疑克劳泽关于贝尔定理的研究是否算得上“真正的物理学”。