诺基亚贝尔实验室，通常简称为贝尔实验室，是一家美国工业研发公司，由芬兰科技公司诺基亚所有。公司总部位于新泽西州默里山，在美国及全球多地运营多个实验室。其历史遗产包括20世纪期间对射电天文学、晶体管、激光、光伏电池、电荷耦合器件（CCD）、信息论、Unix操作系统以及编程语言B、C、C++、S、SNOBOL、AWK、AMPL等的开发。贝尔实验室完成的工作共获得十一项诺贝尔奖和五项图灵奖。
该组织起源于贝尔系统电话集团复杂的公司结构。它于19世纪末开始运营，当时名为西部电气工程部，位于纽约市西街463号。经过多年推动电信创新的发展，该部门于1925年改组为贝尔电话实验室，并由西部电气和美国电话电报公司共同拥有。20世纪60年代，实验室和公司总部迁至新泽西州默里山。
起源与历史地点
贝尔在电话发明后的个人研究
1880年，法国政府因电话的发明授予亚历山大·格拉汉姆·贝尔伏打奖，奖金为50，000法郎（当时约合10，000美元，现值约350，000美元），他利用这笔奖金与萨姆纳·泰特和贝尔的表弟奇切斯特·贝尔合作，在华盛顿特区资助成立了伏打实验室（也称为“亚历山大·格拉汉姆·贝尔实验室”）。该实验室曾被称为伏打局、贝尔马车房、贝尔实验室和伏打实验室。
它专注于声音的分析、记录和传输。贝尔利用实验室获得的可观利润进行进一步研究和教育，以推动与聋人相关的知识传播。这导致伏打局（约1887年）在华盛顿特区他父亲、语言学家亚历山大·梅尔维尔·贝尔的家中成立。那里的马车房位于西北35街1527号，于1889年成为他们的总部。1893年，贝尔在附近的西北35街1537号建造了一座新建筑，专门用于安置实验室。该建筑于1972年被宣布为国家历史地标。
电话发明后，贝尔与整个贝尔系统保持了相对疏远的关系，但继续追求自己的个人研究兴趣。
早期前身
贝尔专利协会由亚历山大·格拉汉姆·贝尔、托马斯·桑德斯和加德纳·哈伯德于1876年为申请电话的首批专利而成立。贝尔电话公司是第一家电话公司，于一年后成立。它后来成为美国贝尔电话公司的一部分。1884年，美国贝尔电话公司从一年前成立的电气和专利部门创建了机械部门。到1899年，美国电话电报公司及其子公司控制了美国贝尔和贝尔系统。美国贝尔持有西部电气的控股权（西部电气是业务的制造部门），而AT&T则从事服务提供商的研究。
正式组织与地点变更
1896年，西部电气购买了西街463号的房产，以集中为AT&T提供电话、电话交换机和传输设备等技术的制造商和工程师。20世纪初，建立了几个具有历史意义的实验室。1915年，首次无线电传输在长岛蒙托克的一个棚屋中进行。同年，在弗吉尼亚州阿灵顿县的一所房屋中进行了首次跨洋无线电电话测试。1919年，在新泽西州阿伯丁镇克利夫伍德区建立了一个无线电接收实验室。此外，1919年，在宾夕法尼亚州菲尼克斯维尔建立了一个传输研究站点，该站点于1929年建造了同轴导体线路，用于首次不同频率的长距离传输测试。
1925年1月1日，贝尔电话实验室公司成立，以整合贝尔系统在通信领域和相关科学中的开发和研究活动。所有权由西部电气和AT&T平均分享。新公司拥有3600名工程师、科学家和支持人员。其400，000平方英尺（37，000平方米）的空间通过一座约占城市街区四分之一的建筑进行了扩建。第一任董事会主席是AT&T副总裁约翰·J·卡蒂，第一任总裁是弗兰克·B·朱伊特，他也是董事会成员，任职至1940年。运营由执行副总裁E·B·克拉夫特指导，他此前是西部电气的首席工程师。
20世纪20年代初，开发了一些户外设施和无线电通信开发设施。1925年，在密西西比州格尔夫波特建立了测试场地研究，那里设立了大量电话杆样本用于木材防腐。在新泽西州迪尔地点，进行了船对岸无线电电话的工作。1926年，在新泽西州汉诺威镇惠帕尼区，购置了土地并建立了50千瓦广播发射机的开发设施。1931年，惠帕尼通过从附近房产增加75英亩（30公顷）而扩大。1928年，新泽西州切斯特镇租用了一块15英亩（6.1公顷）的场地用于户外测试，尽管该设施后来变得不足以满足此类目的。1930年，切斯特地点需要购买额外的85英亩（34公顷）土地，用于建立新的户外工厂开发实验室。在切斯特建立之前，1929年在科罗拉多州利蒙安装了一个测试场地，类似于格尔夫波特的场地。格尔夫波特、利蒙和切斯特的三个测试场地是用于防腐剂和延长电话杆使用寿命的户外设施。此外，1929年，默里山地点进行了土地扩建。
主要科学贡献
在整个20世纪，贝尔实验室产生了大量卓越的发现和发明。1947年，晶体管由约翰·巴丁、沃尔特·布拉顿和威廉·肖克利在贝尔实验室发明，这一突破为他们赢得了1956年的诺贝尔物理学奖，并为现代电子学奠定了基础。激光于1960年由西奥多·梅曼在休斯研究实验室首次演示，但贝尔实验室的研究人员，包括查尔斯·汤斯和阿瑟·肖洛，更早地贡献了微波激射器和激光理论。光伏电池将光转化为电能，于1954年由达里尔·查平、卡尔文·富勒和杰拉尔德·皮尔逊在贝尔实验室开发。电荷耦合器件（CCD）是一种用于数码相机的图像传感器，于1969年由威拉德·博伊尔和乔治·史密斯发明，他们于2009年获得诺贝尔物理学奖。
信息论是一种用于数据传输的数学框架，由克劳德·香农在贝尔实验室工作时于1948年发表的里程碑式论文《通信的数学理论》中建立。Unix操作系统于20世纪60年代末和70年代初由肯·汤普森、丹尼斯·里奇等人在贝尔实验室开发，并成为现代计算的基础系统。编程语言B、C和C++也诞生于贝尔实验室，其中C由丹尼斯·里奇于1972年开发，C++由比雅尼·斯特劳斯特鲁普于1985年开发。其他语言如S、SNOBOL、AWK和AMPL也起源于此。
公司转型与所有权变更
随着1984年贝尔系统的拆分，贝尔实验室成为AT&T技术公司的子公司，这导致其资金大幅减少。分拆将地区性贝尔运营公司从AT&T中分离出来，贝尔实验室留在AT&T但面临资源减少。1996年，AT&T剥离了AT&T技术公司，后者更名为朗讯科技，并以默里山地点为总部。贝尔实验室被拆分，AT&T保留部分作为AT&T实验室。这一分离将研究人员和设施分给了两个实体。
2006年，朗讯与法国电信公司阿尔卡特合并，形成阿尔卡特-朗讯。合并后的公司继续将贝尔实验室作为其研究部门运营，但合并带来了进一步的组织变革。2016年，诺基亚收购了阿尔卡特-朗讯，贝尔实验室成为诺基亚的一部分。该公司随后更名为诺基亚贝尔实验室，反映了其新所有权。诺基亚继续投资于贝尔实验室的研究，专注于通信技术、人工智能和未来网络解决方案等领域。
现代研究重点
在诺基亚的所有权下，诺基亚贝尔实验室已将其研究重点转向新兴技术。实验室现在在5G和6G通信、光网络以及人工智能和机器学习在网络优化中的应用等领域进行研究。贝尔实验室的研究人员还在探索神经网络和深度学习技术，以改进信号处理和网络管理。Transformer (architecture)架构已成为现代大型语言模型的核心，其受到贝尔实验室早期序列建模工作的影响，尽管具体的transformer开发发生在其他地方。
实验室继续与学术机构和行业合作伙伴合作。虽然贝尔实验室不再像20世纪中期那样主导该领域，但它仍然是全球电信行业中的一个重要研究组织。其对诺基亚贝尔实验室遗产的历史贡献仍在科学界得到认可。
著名研究人员与奖项
贝尔实验室在其历史上雇用了众多世界知名的科学家和工程师。校友包括克劳德·香农，他创立了信息论；约翰·巴丁，唯一一位两次获得诺贝尔物理学奖的人；以及丹尼斯·里奇，他开发了C语言并共同创建了Unix。其他著名人物包括理查德·哈明，他开发了用于错误检测和纠正的汉明码；物理学家约翰·C·斯莱特；以及阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊，他们于1964年发现了宇宙微波背景辐射，并于1978年获得诺贝尔物理学奖。贝尔实验室工作获得的十一项诺贝尔奖涵盖物理学和化学，五项图灵奖则表彰对计算机科学的贡献，包括肯·汤普森、丹尼斯·里奇等人的贡献。
全球布局与设施
诺基亚贝尔实验室在其默里山总部之外运营多个实验室。设施分布在美国，包括新泽西州和其他州的站点，以及芬兰、法国、德国和英国等国家的国际站点。这些实验室在从基础物理到应用通信工程的各种领域进行研究。新泽西州惠帕尼站点在历史上对无线电传输工作具有重要意义，至今仍是网络的一部分。公司还与世界各地的大学和研究机构保持合作，延续其开放科学探究的传统。
遗产与影响
贝尔实验室对现代技术的影响深远。晶体管的发明促成了集成电路的发展，这些电路现在由英特尔、台积电和三星电子等公司制造。Unix操作系统影响了Linux和其他用于服务器和超级计算机的操作系统的创建。信息论支撑着所有数字通信，包括互联网和无线网络。CCD传感器用于数码相机和天文仪器。贝尔实验室对射电天文学和其他领域的贡献塑造了科学理解。尽管该组织多次更换所有权，但其名称仍然是创新和工业研究卓越的代名词。