量子力學(xué)再獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!三位研究者開(kāi)創(chuàng)“量子信息科學(xué)”

jh 3年前 (2022-10-04)

愛(ài)因斯坦曾將“粒子之間隨時(shí)保持聯(lián)系并瞬時(shí)共享物理狀態(tài)”的神秘現(xiàn)象,稱(chēng)之為“鬼魅般的超距作用”。

就在剛剛,2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選結(jié)果揭曉。

瑞典皇家科學(xué)院宣布,法國(guó)科學(xué)家阿蘭·阿斯佩(Alain Aspect)、美國(guó)科學(xué)家約翰·克勞澤(John F.Clauser)和奧地利科學(xué)家安東·塞林格(Anton Zeilinger)共享此殊榮,以表彰他們“通過(guò)糾纏光子實(shí)驗(yàn),證明貝爾不等式在量子世界中不成立,并開(kāi)創(chuàng)了量子信息科學(xué)”。

量子力學(xué)再獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!三位研究者開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)

這三位科學(xué)家也將共享1000萬(wàn)瑞典克朗獎(jiǎng)金(約合642萬(wàn)元人民幣)。

接下來(lái),讓我們簡(jiǎn)單了解一下三位獲獎(jiǎng)的科學(xué)家:

三位量子信息科學(xué)先驅(qū),將量子糾纏變身強(qiáng)力工具

據(jù)介紹,阿蘭·阿斯佩、約翰·克勞澤和安東·澤林格分別使用糾纏量子態(tài)(兩個(gè)粒子分隔到多么遙遠(yuǎn),也表現(xiàn)得像一個(gè)單一的單元)進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)。

他們的結(jié)果為基于量子信息的新技術(shù)掃清了道路,最終開(kāi)創(chuàng)這一領(lǐng)域。

諾貝爾物理委員會(huì)主席安德斯·伊爾巴克(Anders Irbäck)表示:“一種新的量子技術(shù)正在興起,這一點(diǎn)越來(lái)越明顯。我們可以看到,獲獎(jiǎng)?wù)邔?duì)糾纏態(tài)的研究非常重要,甚至超越了量子力學(xué)解釋的基本問(wèn)題。”。

約翰·克勞澤

約翰·克勞澤為美國(guó)理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,目前擔(dān)任湯森路透研究員、顧問(wèn)。

量子力學(xué)再獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!三位研究者開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)

約翰·克勞澤因量子力學(xué)研究而出名,尤其是CHSH不等式。

此前,約翰·克勞瑟拓展了約翰·貝爾的想法,并進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)他進(jìn)行測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯然違反了貝爾不等式,從而支持了量子力學(xué)。

這意味著量子力學(xué)不能被使用隱藏變量的理論所取代。

阿蘭·阿斯佩

阿蘭·阿斯佩為法國(guó)物理學(xué)家,目前任職法國(guó)巴黎薩克雷大學(xué)教授。

量子力學(xué)再獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!三位研究者開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)

1980年代早期,在他作博士論文時(shí),曾做了驗(yàn)證貝爾不等式的實(shí)驗(yàn),揭示了愛(ài)因斯坦、鮑里斯·波多爾斯基和內(nèi)森·羅森曾進(jìn)行的EPR思想實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤。他的實(shí)驗(yàn)也為CHSH不等式違反的假說(shuō)提供了理論基礎(chǔ)。之后,阿蘭·阿斯佩開(kāi)始在量子力學(xué)的研究,涉及到中性原子鐳射冷卻、玻色–愛(ài)因斯坦凝聚等領(lǐng)域。

阿蘭·阿斯佩的實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)了約翰·克勞澤存在的一些漏,他的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诩m纏對(duì)離開(kāi)光源后切換測(cè)量設(shè)置。

安東·塞林格

安東·塞林格為奧地利物理學(xué)家,現(xiàn)任職奧地利維也納大學(xué)教授、中國(guó)科學(xué)院院士。

量子力學(xué)再獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)!三位研究者開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)

值得一提的是,安東·塞林格也是中科大潘建偉院士的導(dǎo)師。在本次諾貝爾頒獎(jiǎng)大會(huì)上,潘建偉團(tuán)隊(duì)的“墨子號(hào)”也作為案例成功露臉。

安東·塞林格長(zhǎng)期從事量子物理和量子信息研究,是國(guó)際上量子物理基礎(chǔ)檢驗(yàn)和量子信息領(lǐng)域的先驅(qū)和重要開(kāi)拓者。

他利用完善的工具和一系列的實(shí)驗(yàn),開(kāi)始使用糾纏量子態(tài)。除此之外,他的研究小組還演示了一種稱(chēng)為量子隱形傳態(tài)的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象使得量子態(tài)可以從一個(gè)粒子遠(yuǎn)距離移動(dòng)到另一個(gè)粒子。

除了自身研究以外,安東·塞林格積極推動(dòng)中奧之間的國(guó)際學(xué)術(shù)交流與合作。自1983年起,他與中國(guó)科學(xué)院以及中國(guó)工程院等機(jī)構(gòu)長(zhǎng)期保持著溝通和交流,并與多家單位建立密切合作關(guān)系。作為與“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星的合作成果,北京-維也納兩地的量子保密通信,入選了美國(guó)物理學(xué)會(huì)評(píng)選的2018年度國(guó)際物理學(xué)十大進(jìn)展。

關(guān)于諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第一次頒獎(jiǎng)是在1901年,截至今年共有221位獲得該獎(jiǎng)。其中,還有4位女性科學(xué)家榮獲此殊榮,她們分別是居里夫人、瑪麗亞·格珀特·邁耶、唐娜·斯特里克蘭以及安德烈亞·蓋茲。

從歷屆獲獎(jiǎng)?wù)攉@獎(jiǎng)原因來(lái)看,其研究領(lǐng)域廣及射線(xiàn)、超導(dǎo)、光譜學(xué)、量子力學(xué)、電荷、核嬗變、磁流體、固體物理學(xué)、微波、激光、集成電路、宇宙膨脹、引力波等。

迄今為止,共有6位華人科學(xué)家獲得過(guò)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),他們分別是:

1957年,中國(guó)科學(xué)家楊振寧和美籍華裔科學(xué)家李政道,憑借“對(duì)所謂的宇稱(chēng)不守恒定律的敏銳地研究,該定律導(dǎo)致了有關(guān)基本粒子的許多重大發(fā)現(xiàn)”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);

1976年,美籍華裔物理學(xué)家丁肇中憑借“發(fā)現(xiàn)新的重基本粒子(J粒子)”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);

1997年,美籍華裔物理學(xué)家朱棣文憑借“發(fā)展了用激光冷卻和捕獲原子的方法”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);

1998年,美籍華裔物理學(xué)家崔琦憑借“發(fā)現(xiàn)了電子在強(qiáng)磁場(chǎng)中的分?jǐn)?shù)量子化的霍爾效應(yīng)”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng);

2009年,英籍華裔物理學(xué)家高琨憑借“在光學(xué)通信領(lǐng)域光在纖維中傳輸方面的突破性成就”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

最后,記得關(guān)注微信公眾號(hào):鎂客網(wǎng)(im2maker),更多干貨在等你!

鎂客網(wǎng)


科技 | 人文 | 行業(yè)

微信ID:im2maker
長(zhǎng)按識(shí)別二維碼關(guān)注

硬科技產(chǎn)業(yè)媒體

關(guān)注技術(shù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

分享到