量子力学再获诺贝尔物理学奖！三位研究者开创“量子信息科学”

爱因斯坦曾将“粒子之间随时保持联系并瞬时共享物理状态”的神秘现象，称之为“鬼魅般的超距作用”。

就在刚刚，2022年诺贝尔物理学奖评选结果揭晓。

瑞典皇家科学院宣布，法国科学家阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）、美国科学家约翰·克劳泽（John F.Clauser）和奥地利科学家安东·塞林格（Anton Zeilinger）共享此殊荣，以表彰他们“通过纠缠光子实验，证明贝尔不等式在量子世界中不成立，并开创了量子信息科学”。

这三位科学家也将共享1000万瑞典克朗奖金（约合642万元人民币）。

接下来，让我们简单了解一下三位获奖的科学家：

三位量子信息科学先驱，将量子纠缠变身强力工具

据介绍，阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·泽林格分别使用纠缠量子态（两个粒子分隔到多么遥远，也表现得像一个单一的单元）进行了开创性的实验。

他们的结果为基于量子信息的新技术扫清了道路，最终开创这一领域。

诺贝尔物理委员会主席安德斯·伊尔巴克（Anders Irbäck）表示：“一种新的量子技术正在兴起，这一点越来越明显。我们可以看到，获奖者对纠缠态的研究非常重要，甚至超越了量子力学解释的基本问题。”。

约翰·克劳泽

约翰·克劳泽为美国理论和实验物理学家，目前担任汤森路透研究员、顾问。

约翰·克劳泽因量子力学研究而出名，尤其是CHSH不等式。

此前，约翰·克劳瑟拓展了约翰·贝尔的想法，并进行了一次实验。当他进行测量时，发现实验结果显然违反了贝尔不等式，从而支持了量子力学。

这意味着量子力学不能被使用隐藏变量的理论所取代。

阿兰·阿斯佩

阿兰·阿斯佩为法国物理学家，目前任职法国巴黎萨克雷大学教授。

1980年代早期，在他作博士论文时，曾做了验证贝尔不等式的实验，揭示了爱因斯坦、鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森曾进行的EPR思想实验的错误。他的实验也为CHSH不等式违反的假说提供了理论基础。之后，阿兰·阿斯佩开始在量子力学的研究，涉及到中性原子镭射冷却、玻色–爱因斯坦凝聚等领域。

阿兰·阿斯佩的实验弥补了约翰·克劳泽存在的一些漏洞，他的实验能够在纠缠对离开光源后切换测量设置。

安东·塞林格

安东·塞林格为奥地利物理学家，现任职奥地利维也纳大学教授、中国科学院院士。

值得一提的是，安东·塞林格也是中科大潘建伟院士的导师。在本次诺贝尔颁奖大会上，潘建伟团队的“墨子号”也作为案例成功露脸。

安东·塞林格长期从事量子物理和量子信息研究，是国际上量子物理基础检验和量子信息领域的先驱和重要开拓者。

他利用完善的工具和一系列的实验，开始使用纠缠量子态。除此之外，他的研究小组还演示了一种称为量子隐形传态的现象，这种现象使得量子态可以从一个粒子远距离移动到另一个粒子。

除了自身研究以外，安东·塞林格积极推动中奥之间的国际学术交流与合作。自1983年起，他与中国科学院以及中国工程院等机构长期保持着沟通和交流，并与多家单位建立密切合作关系。作为与“墨子号”量子科学实验卫星的合作成果，北京-维也纳两地的量子保密通信，入选了美国物理学会评选的2018年度国际物理学十大进展。

关于诺贝尔物理学奖

诺贝尔物理学奖第一次颁奖是在1901年，截至今年共有221位获得该奖。其中，还有4位女性科学家荣获此殊荣，她们分别是居里夫人、玛丽亚·格珀特·迈耶、唐娜·斯特里克兰以及安德烈亚·盖兹。

从历届获奖者获奖原因来看，其研究领域广及射线、超导、光谱学、量子力学、电荷、核嬗变、磁流体、固体物理学、微波、激光、集成电路、宇宙膨胀、引力波等。

迄今为止，共有6位华人科学家获得过诺贝尔物理学奖，他们分别是：

1957年，中国科学家杨振宁和美籍华裔科学家李政道，凭借“对所谓的宇称不守恒定律的敏锐地研究，该定律导致了有关基本粒子的许多重大发现”获得诺贝尔物理学奖；

1976年，美籍华裔物理学家丁肇中凭借“发现新的重基本粒子（J粒子）”获得诺贝尔物理学奖；

1997年，美籍华裔物理学家朱棣文凭借“发展了用激光冷却和捕获原子的方法”获得诺贝尔物理学奖；

1998年，美籍华裔物理学家崔琦凭借“发现了电子在强磁场中的分数量子化的霍尔效应”获得诺贝尔物理学奖；

2009年，英籍华裔物理学家高琨凭借“在光学通信领域光在纤维中传输方面的突破性成就”获得诺贝尔物理学奖。

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