量子纠缠的概念是在1935年5月由爱因斯坦、鲍里斯·玻多尔斯基和纳森·罗森提出的，当时他们都在高等研究院。他们的开创性论文《量子力学对物理现实的描述可以被认为是完整的吗？》深入探讨了这一新颖的思想。该论文后来被称为EPR论文。论文中，三人研究了一对粒子，这对粒子被特意准备得相距甚远，远超它们之间的相互作用范围，而且总动量为零。他们的探索揭示了一个困境：在用波函数描述物理系统时，局域性、可分性和完备性三者之间存在内在的不一致性。

EPR论文认为，通过在不干扰第二个粒子的情况下测量第一个粒子的位置，由于两者的位置完美相关，可以确定地预测第二个粒子的位置值。另一方面，如果测量第一个粒子的动量而不是位置，由于两者的动量完美反相关，也可以确定地预测第二个粒子的动量值。然而，根据量子力学中的不确定性原理，我们无法同时精确地赋值一个粒子的“位置”和“动量”。

因此，EPR悖论迫使人们得出结论：如果坚持认为空间分离的物体的真实状态彼此独立，那么基于波函数的量子力学对物理现实的描述就不是完整的。EPR思想实验的关键是一个不可因式分解的波函数，用来描述两个粒子朝相反方向运动至空间分离区域，同时它们的位置始终完美相关、动量完美反相关。在这里，“不可因式分解”是指波函数不能表示为其局部组成部分波函数的简单乘积。具有这种不可因式分解波函数的复合量子系统的奇特性质，现在被称为“量子纠缠”。

在题为《多电子》的论文中，约翰·惠勒研究了正电子素——一种由电子与正电子构成的不稳定类氢体系。他的设想涉及探测由电子和正电子湮灭所产生的一对纠缠的伽马射线光子。惠勒指出，这些伽马光子主要来自自旋单重态（spin-singlet state）——一种量子态，其特征为反向的自旋排列，总角动量为零。总角动量守恒要求这两束伽马光子沿相反方向传播，并具有正交的线性偏振方向。

有趣的是，空间扩展的非束缚单重态正是爱因斯坦、玻多尔斯基和罗森在思想实验中提出，用以说明量子理论不完备的概念。为实验性地测量纠缠的伽马射线光子，惠勒提出让每个光子与电子发生康普顿散射，然后分别进行探测。若两个光子的探测事件是同时发生的，则可确认这对伽马光子源于同一次湮灭事件。

每次散射事件可以通过相对于光子初始轨迹的散射角以及方位角散射方向来描述。尽管一对伽马光子的散射角可能相同，它们的散射方向可能是平行的或垂直的。惠勒建议通过计算这两种相对方向在给定散射角下出现概率的差与和之比，来研究概率之间的不对称性。这个提案迅速激发了两个独立研究组进行更详细的计算分析。

英国牛津大学的物理学家莫里斯·普赖斯（Maurice Pryce）与他的博士生约翰·克莱夫·沃德（John Clive Ward）在1947年6月发表论文，探讨了湮灭辐射的角相关效应。五个月后，布鲁克海文国家实验室的三位物理学家——哈特兰·斯奈德（Hartland Snyder）（以与奥本海默共同分析恒星坍缩成黑洞而闻名）、西蒙·帕斯特纳克（Simon Pasternack）和约翰·霍恩博斯特尔（John Hornbostel）也发表了相关论文，探讨同一主题。两个研究小组都发现，在散射角为82°时，最大不对称比为2.85。

吴健雄抓住了这一历史性契机。1949年11月，她和研究生欧文·沙克诺夫（Irving Shaknov）在哥伦比亚大学普平楼地下室开展实验，验证纠缠伽马光子的角相关理论预测。

在地下实验室中，吴和沙克诺夫使用加速的氘核轰击铜箔，产生不稳定的铜-64核素。该同位素通过β衰变生成正电子，正电子与附近的电子湮灭后产生成对的伽马光子，它们沿相反方向传播。在实验中，他们将铜-64核素加载进一个长度为8毫米的微腔中，并采用两套伽马射线探测系统——系统由光电倍增管和蒽晶体闪烁体组成（参考第35页插图）。

吴健雄并不是第一个尝试验证惠勒关于角相关预测的人。1948年4月，普渡大学的恩斯特·布鲁勒（Ernst Bleuler）与赫尔穆特·布拉特（Helmut Bradt）在《物理评论》杂志上发表了一封信，报告他们观测到一对伽马光子之间的角相关。他们测得在散射角为90°时，不对称比为2.1 ± 0.64，但由于误差较大，这项实验未能充分验证或反驳该理论。

同年8月，英国卡文迪许实验室的R.C. 汉娜也进行了类似实验，并得出结论：观测到的不对称比系统性地低于理论预测值。

然而，吴健雄是当时最杰出的实验物理学家之一，以巧妙而精准的实验设计而闻名。为消除角相关测量中的潜在误差，她将一个探测器固定不动，另一个探测器分别设置于0°、90°、180°和270°四个不同的方位角位置；随后将第二个探测器固定，而旋转第一个探测器。整个测量过程持续了连续30小时。

最终，在1950年1月1日，吴健雄与沙克诺夫发表了一篇不超过1000字的论文，报告他们的实验结果：不对称比为2.04 ± 0.08，理论预测值为2.00。该结果与理论高度一致，标志着在EPR论文发表近15年后，首次成功实验验证了光子纠缠。

科学与历史交汇的里程碑  吴健雄不仅成功解决了前人实验中的误差问题，还将纠缠这一原本抽象的量子概念，首次以高精度实验方式呈现在世人面前。这封简短却意义深远的论文，不只是光子纠缠的里程碑，也再次凸显了她在量子物理与实验方法上的非凡贡献。

在延续EPR悖论的基础上，约翰·贝尔（John Bell）于1964年发表了一篇具有里程碑意义的论文，在其中提出了著名的“贝尔定理”。该定理表明，在某些测量情境下，任何局域隐变量理论都无法解释量子力学的预测结果；因此，这项工作为量子纠缠的实验检验奠定了基础。

受到贝尔工作的启发，约翰·克劳瑟（John Clauser）在加州大学伯克利分校担任博士后期间，设计并实施了用于验证贝尔定理的实验。

1975年，克劳瑟访问哥伦比亚大学时，再次激发了吴健雄对高能伽马光子角相关的兴趣。这些光子正可用于检验贝尔定理核心的不等式。

科学意义拓展  从EPR到贝尔定理，再到克劳瑟的实验，这是一条从哲学疑问走向物理证据的科学旅程。贝尔定理明确揭示了量子力学中的非局域性不是理论漏洞，而是自然界的一种基本特性。吴健雄再次介入这一话题，体现了她持续探索量子世界实验边界的热情与直觉。她此前在纠缠光子测量方面的精准设计为贝尔实验提供了重要先导基础。

吴健雄与她的研究生伦纳德·卡斯代（Leonard Kasday）和约翰·厄尔曼（John Ullman）合作，开展了一项关于康普顿散射光子的角分布新实验。实验中，其中一个探测器可设定为相对于另一个固定探测器的任意方位角。研究人员得出结论：如果能完美地探测高能光子的偏振性，其结果将违反贝尔不等式，因此可直接证明局域隐变量的不存在。这一发现不仅强化了量子力学的预测结果，也推动了关于“局域性”“决定论”以及“现实本质”的持续讨论。

🔬 深意挖掘：从光子轨迹到现实哲学  吴健雄的团队此次尝试，将纠缠实验推进至更高能量区段，进一步展示了光子偏振与贝尔不等式之间的冲突。他们的实验布局——通过改变一个探测器的方位角来探查偏振相关性——预示着一种更主动的测量方式，以最大限度揭示量子世界的非经典特性。

这一努力不仅仅是物理实验，更是对现实结构的挑战。它质疑的是，我们所认为的“局域性”与“确定性”是否只是经典思维的幻觉，而量子力学展示的，是一个彼此相连但无法因果分解的宇宙。

022年10月4日，就在布林克（Brink）关于吴健雄实验重要性发表言论一周后，瑞典皇家科学院宣布将该年度诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、约翰·克劳瑟（John Clauser）和安东·蔡林格（Anton Zeilinger），以表彰他们“在纠缠光子实验中确立了对贝尔不等式的违背，并开创了量子信息科学”。

由于吴健雄于1997年逝世，而诺贝尔奖不颁发给已故人物，她无法因早期关于光子纠缠的实验而被考虑。尽管她曾获得至少12次诺贝尔奖提名，并在最终获得诺奖的研究主题中做出过两项尖端实验贡献，吴健雄仍未获得这一殊荣（参见《Physics Today》2022年9月29日线上文章“Physics Nobel nominees, 1901–70”）。不过，这种遗憾并不削弱她的科学成就。

吴健雄的科学贡献远超原子弹的发展。她为对物理宇宙的深刻与精细理解做出了卓越贡献。“在一个几乎完全由男性主导的领域中，在大多数门对女性关闭的年代，她以不可战胜的意志、坚定的决心和对科学探索的专注精神成为开路先锋，”哥伦比亚大学的埃琳娜·阿普里尔（Elena Aprile）在2022年纪念吴健雄生平与工作的庆典上如此评价。阿普里尔于1986年加入哥伦比亚大学物理系，是继吴健雄之后加入该系的第二位女性，时间相隔四十余年。

参考文献列表  以下是您提供的参考文献的中文整理与简介：

1. R. K. Smeltzer，《吴健雄》，原子遗产基金会（2022年）

2. R. H. Howes、C. L. Herzenberg，《她们的阳光时刻：曼哈顿计划中的女性》，坦普尔大学出版社（2003年）

3. J. Yuan，《发现吴博士》，《华盛顿邮报》，2021年12月13日

4. USPS新闻稿，《“物理学第一夫人”获得崇高荣誉》，2021年2月11日

5. I. Silva，载于《牛津量子解释史手册》，O. Freire Jr. 编，牛津大学出版社（2022年），第29章

6. S. B. McGrayne，《诺贝尔奖女性科学家：她们的生活、奋斗与重大发现》，第二版，约瑟夫·亨利出版社（1998年）

7. C. S. Wu 等人，《物理评论》105卷，第1413页（1957年）

8. 国际论坛纪念吴健雄诞辰110周年的录音与资料可见：C.S. Wu Forum 官方网站

9. M. Frank，《2022年诺贝尔物理奖背后鲜为人知的起源故事》，《科学美国人》，2023年4月1日

10. A. Einstein、B. Podolsky、N. Rosen，《物理评论》47卷，第777页（1935年）

11. J. A. Wheeler，《纽约科学院年鉴》48卷，第219页（1946年）

12. M. H. L. Pryce、J. C. Ward，《自然》160卷，第435页（1947年）

13. H. S. Snyder、S. Pasternack、J. Hornbostel，《物理评论》73卷，第440页（1948年）

14. E. Bleuler、H. L. Bradt，《物理评论》73卷，第1398页（1948年）

15. R. C. Hanna，《自然》162卷，第332页（1948年）

16. C. S. Wu、I. Shaknov，《物理评论》77卷，第136页（1950年）

17. L. R. Kasday、J. D. Ullman、C. S. Wu，《新物理杂志B》25卷，第633页（1975年）