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量子纠缠的新高度|2022诺贝尔物理学奖公布

量子纠缠研究终于获奖了!2022诺贝尔物理学奖揭晓,三位科学家分享 第1张

2022年诺贝尔物理学奖重磅揭晓!

10月4日,在瑞典首都斯德哥尔摩,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予阿斯派科特(Alain Aspect)、克劳瑟(John F. Clauser )和蔡林格(Anton Zeilinger),以表彰他们对于量子光学和原子物理方面的实验研究工作,尤其是在验证贝尔不等式方面先驱性的工作。

“一种新的量子技术正在出现”

这三位科学家使用纠缠量子态进行了开创性的实验,在纠缠量子态中,即使两个粒子分离,它们也表现得像一个单独的单元。他们的研究结果为基于量子信息的新技术扫清了道路。

瑞典皇家科学院表示,他们的工作为量子技术的新时代奠定了基础。

“越来越明显的是,一种新的量子技术正在出现。我们可以看到,获奖者对纠缠态的研究非常重要,甚至超越了解释量子力学的基本问题,”诺贝尔物理学奖委员会主席安德斯·伊尔贝克说。

此外,今年的诺贝尔物理学奖的奖金为1000万瑞典克朗,由获奖者平分。

据人民网报道,诺贝尔物理学奖主要集中四个领域:粒子物理、天体物理、凝聚态物理、原子分子及光物理。但2021年的诺贝尔物理学奖首次颁给了气候学家真锅淑郎(Syukuro Manabe)和克劳斯·哈塞尔曼(Klaus Hasselmann),以表彰其在“地球气候建模、量化气候变化以及对全球变暖的可靠预测”方面的贡献;乔治·帕里西(Giorgio Parisi)因“在从原子到行星尺度的物理系统中发现了无序和涨落的相互作用”同获当年奖项。

三位获奖者简介

Alain Aspect

Aspect于1947年6月出生在法国西南部阿基坦地区的阿根镇。他毕业于法国的一所地区性大学奥赛大学(Université d’Orsay)。1983年,他获得奥赛大学博士学位。

目前,Aspect是巴黎著名的国家科学研究中心(CNRS)的研究主任。Aspect 还在 Institut d‘Optique 担任 Augustin Fresnel 主席,同时也是巴黎 ÉcolePolytechnique 的教授。他曾获得了2010年沃尔夫物理奖、2012年的爱因斯坦奖章等荣誉奖励。

2015年,他被选为英国皇家学会外籍会员时,英国皇家学会对他的成就有如下介绍:

(授予这个会员是因为)他在量子光学和原子物理学方面的基础实验。阿斯佩第一个在实验演示中排除测量站之间的超光速通信,让量子力学使可分离的隐变量理论失效,也第一个在实验上演示了单光子的波粒二象性。他与人共同发明了速度选择性相干群体捕获技术,是第一个在相同条件下比较费米子和玻色子的 Hanbury Brown-Twiss 相关性,并且首次证明了在超冷原子系统中的安德森定域化。他的实验阐明了单光子,光子对和原子的量子力学行为的基本方面。

John F. Clauser

Clauser于1942年出生于加利福尼亚州帕萨迪纳市。1964年,Clauser获得了加州理工学院物理学学士学位,两年后获得物理学硕士学位,并最终在1969年获得了哥伦比亚大学物理学博士学位。

1972年,他与 Stuart Freedman 合作,对 CHSH-Bell 定理预测进行了第一次实验测试。这是世界上第一次观察到量子纠缠,也是第一次对违反贝尔不等式的实验观察。

Anton Zeilinger

Zeilinger于1945年出生于奥地利,1971年在维也纳大学获得博士学位。

目前担任维也纳大学物理学名誉教授,奥地利科学院量子光学与量子信息研究所高级科学家。他也曾任奥地利物理学会主席,现任奥地利科学院院长。

他是一位量子物理学家,正如英国的物理研究所首届艾萨克·牛顿奖章所述,Zeilinger “对量子物理学基础概念和实验方面做出了开创性的贡献,这些业已成为快速发展的量子信息领域的基石”。

盘点近10年诺贝尔物理学奖得主

诺贝尔物理学奖是根据瑞典著名化学家阿尔弗雷德•贝恩哈德•诺贝尔的遗嘱,以其部分遗产作为基金创立的5个奖项之一,旨在奖励在物理学领域里做出突出贡献的科学家。

百余年中,物理学奖也是华人拿奖最多的奖项,共6位华人科学家获此殊荣,包括李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦和高琨。

近十年诺贝尔物理学奖得主的情况如下:

2021年,诺贝尔物理学奖被授予三名科学家。其中,日裔美籍科学家真锅淑郎和德国科学家克劳斯•哈塞尔曼因“建立地球气候的物理模型、量化其可变性并可靠地预测全球变暖”的相关研究获奖,意大利科学家乔治•帕里西因“发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”获奖。

2020年,诺贝尔物理学奖颁发给了三位获奖者,因为“他们发现了宇宙中最奇异的现象之一——黑洞”。英国科学家罗杰•彭罗斯因证明黑洞是爱因斯坦广义相对论的直接结果而获奖;德国科学家赖因哈德•根策尔和美国科学家安德烈娅•盖兹因在银河系中央发现超大质量天体而获奖。

当地时间9月22日,由欧洲南方天文台和事件视界望远镜协作发布的一张图像显示了人马座a *(银河系中心的超大质量黑洞)的静态图像。天文学家发现了围绕人马座a *(银河系中心的黑洞)运行的“热点”的迹象。这一发现有助于人们更好地理解超大质量黑洞神秘而动态的环境。

2019年,诺贝尔物理学奖被颁发给两个领域的科学家,其中,加拿大裔美国科学家詹姆斯•皮布尔斯的获奖理由是他在物理宇宙学领域的理论性发现;而瑞士科学家米歇尔•马约尔与瑞士科学家迪迪埃•奎洛兹则因“发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星”获奖。

2018年,诺贝尔物理学奖被授予美国科学家阿瑟•阿什金、法国科学家热拉尔•穆鲁及加拿大科学家唐娜•斯特里克兰,以表彰其在激光物理学领域取得的突破性贡献。

2017年,雷纳•韦斯、巴里•巴瑞斯和吉普•索恩因引力波探测研究获奖。

2016年,英国科学家大卫•索利斯、邓肯•霍尔丹和迈克尔•科斯特利茨,因在理论上发现了物质的拓扑相变和拓扑相而荣获该奖项。

2015年,日本科学家梶田隆章和加拿大科学家亚瑟•麦克唐纳共同获诺贝尔物理学奖。两人因发现中微子振荡,证明中微子有质量而获奖。

2014年,诺贝尔物理学奖得主是日本科学家赤崎勇、日裔美国科学家中村修二及日本科学家天野浩。他们开发了蓝色发光二极管(LED),使节电的高亮度照明器材成为可能,极大改变了人们的生活。

2013年,诺贝尔物理学奖被授予比利时理论物理学者弗朗索瓦•恩格勒和英国理论物理学家彼得•希格斯,两人因预测被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在而获奖。

2012年,诺贝尔物理学奖由法国科学家塞尔日•阿罗什与美国科学家大卫•维因兰德获得,两位物理学家因为在量子光学领域对光与物质间的密切关系和相互作用的研究而获得表彰。(来源:环球时报、中新网、华尔街见闻、人民网;)

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