近5年物理諾貝爾獎(jiǎng)一覽 09年由華裔科學(xué)家獲得

　　法國(guó)人塞爾日·阿羅什和美國(guó)人戴維·維因蘭德因?yàn)榱Ｗ涌刂蒲芯慷�獲得2012年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)評(píng)審委員會(huì)認(rèn)定，兩名獲獎(jiǎng)?wù)摺蔼?dú)立發(fā)明并發(fā)展測(cè)量和控制粒子個(gè)體、同時(shí)保持它們量子力學(xué)特性的方法”。評(píng)委會(huì)9日在瑞典首都斯德哥爾摩宣布這一消息時(shí)認(rèn)定，兩人“開啟量子物理學(xué)實(shí)驗(yàn)新時(shí)代的大門，顯示不必?fù)p毀量子粒子個(gè)體，就可以直接觀測(cè)它們”。

　　新聞人物

　　阿羅什

　　1944年生于摩洛哥的卡薩布蘭卡，現(xiàn)為法國(guó)籍。他1971年在巴黎皮埃爾與瑪麗·居里大學(xué)獲得博士學(xué)位，曾任職于法國(guó)國(guó)家科研中心和法國(guó)綜合理工大學(xué)，現(xiàn)為法蘭西學(xué)院和巴黎高等師范學(xué)院教授。阿羅什的獲獎(jiǎng)，使法國(guó)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家達(dá)到了55人。

　　維因蘭德

　　1944年生于美國(guó)密爾沃基，1970年在哈佛大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)任職于美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和科羅拉多大學(xué)博爾德分校。

　　解“糾纏”

　　阿羅什1944年在摩洛哥出生，1971年在法國(guó)首都巴黎的皮埃爾和瑪麗·居里大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)任法蘭西學(xué)院和巴黎高等師范學(xué)院教授。

　　他的研究課題，涉及一種名為“量子糾纏”的現(xiàn)象。

　　所謂“糾纏”，是基本粒子所處微觀層面上，單個(gè)粒子一方面難以與周圍環(huán)境分離；另一方面是一旦與周圍環(huán)境相互作用，隨即失去量子特性；另外，如果兩個(gè)粒子相互作用，即使兩者分離，互動(dòng)作用會(huì)繼續(xù)存在。

　　相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，量子物理學(xué)理論所預(yù)言的諸多神奇現(xiàn)象難以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下直接“實(shí)地”觀測(cè)和驗(yàn)證，只存在于研究人員的“思維實(shí)驗(yàn)”中。

　　從上世紀(jì)80年代初開始，阿羅什及其同事所作研究援用量子光學(xué)原理，探究光和物質(zhì)之間的基本互動(dòng)，具體手段是把原子送入一個(gè)“陷阱”，控制并測(cè)量“陷落”在陷阱中的光子。

　　設(shè)“陷阱”

　　維因蘭德與阿羅什同年，美國(guó)出生，1970年在美國(guó)哈佛大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和科羅拉多大學(xué)任職。

　　維因蘭德及其同事所作研究與阿羅什及其同事幾乎同時(shí)起步并發(fā)表論文，所援用方法的理論依據(jù)相同，所采用的手段同樣有許多相似點(diǎn)。

　　只是，實(shí)驗(yàn)中，維因蘭德設(shè)下“離子陷阱”，其中離子帶電，繼而借助光子控制和測(cè)量這些離子。

　　無(wú)論是“光子阱”、還是“離子阱”，依照諾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)的說(shuō)法，都顯現(xiàn)“獨(dú)創(chuàng)性”，在兩位獲獎(jiǎng)?wù)邉?chuàng)制這些方法以前由其他研究人員認(rèn)定為“不可能”。他們的成果因而具有“奠基意義”。

　　兩位獲獎(jiǎng)?wù)邔⑵椒?00萬(wàn)瑞典克朗(約合114萬(wàn)美元)獎(jiǎng)金。不過(guò)，由于歐洲經(jīng)濟(jì)狀況不佳所致，與2011年度諾獎(jiǎng)相比，獎(jiǎng)金總額縮水20%。

　　求“疊加”

　　上世紀(jì)80年代至今，維因蘭德和阿羅什所研究的領(lǐng)域長(zhǎng)足發(fā)展。

　　其實(shí)，與“量子糾纏”相伴，是另一種現(xiàn)象，名為“量子疊加”，可望提供理論基礎(chǔ)，促成下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。

　　現(xiàn)有計(jì)算機(jī)、或稱“電腦”，采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)格式，即每一個(gè)數(shù)據(jù)單元、或稱“比特”非“0”即“1”。

　　“量子疊加”狀態(tài)下，“量子比特”可以是“0”或“1”，可以是兩個(gè)“0”，也可是兩個(gè)“1”。這意味著，至少在理論上，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)容量可以大大增加，數(shù)據(jù)處理速度相應(yīng)提高。

　　鑒于粒子研究的“純科學(xué)”性質(zhì)，諾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)對(duì)本年度獲獎(jiǎng)成果的實(shí)際應(yīng)用沒(méi)有“渲染”表述，只提及兩名獲獎(jiǎng)?wù)咚鶆?chuàng)制方法的一個(gè)實(shí)例：促成研發(fā)“極為精準(zhǔn)”的時(shí)鐘，精度比現(xiàn)有銫原子鐘高百倍。