導(dǎo)讀:諾獎(jiǎng)證明了愛(ài)因斯坦存在的部分錯(cuò)誤 2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉!今年的物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C向量子糾纏的三位科學(xué)家,他們分別是阿蘭·阿斯佩Alain Aspect,約翰·克勞澤John F Clauser以及安東·塞林格Anton Zeilinger,以表彰他們用糾纏光子進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明了貝爾不等式不成立,并以此開(kāi)創(chuàng)量子信息科學(xué)
不過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)仍存在一定的局限性,比如在產(chǎn)生和捕獲粒子方面效率低下,測(cè)量也是預(yù)設(shè)的。其他研究者也質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否存在一定的漏洞。
但十年之后,也就是1982年,當(dāng)時(shí)在讀博士的阿蘭阿斯佩成功彌補(bǔ)了這一局限性,博士論文就是以這一實(shí)驗(yàn)為題目,他檢測(cè)到了更多的光子以及測(cè)量結(jié)果也很好,最終得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合量子力學(xué)的預(yù)測(cè)。
換言之明確證明,量子力學(xué)是正確的,并沒(méi)有像愛(ài)因斯坦所說(shuō)有隱藏的變量。
如果說(shuō),前兩位科學(xué)家是證明了量子力學(xué)的理論性,那么安東·塞林格則是真正將量子力學(xué)從理論推向應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)糾纏的量子態(tài)具有存儲(chǔ)、傳輸和處理信息的潛力。
1997年塞林格及其同事首次發(fā)現(xiàn),如果糾纏對(duì)中的粒子以相反的方向行進(jìn)并且其中一個(gè)粒子以這樣的方式遇到第三個(gè)粒子,它們就會(huì)發(fā)生糾纏,就會(huì)發(fā)生有趣的事情,即進(jìn)入到一個(gè)新的共享狀態(tài),第三個(gè)粒子會(huì)失去它的身份。
這種將未知量子態(tài)從一個(gè)粒子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)粒子的方式稱為量子隱形傳態(tài)。
還有一位是潘建偉院士導(dǎo)師
其實(shí)這三位大佬在獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之前,就曾一起獲得過(guò)沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)(2010年)——被認(rèn)為是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之外,物理學(xué)界最重要的獎(jiǎng)項(xiàng)之一。
還是按照慣例,盤(pán)點(diǎn)一下這三位大佬的過(guò)往成績(jī)。
Alain Aspect是法國(guó)物理學(xué)家,因研究“量子糾纏”而聞名。
除了研究貝爾不等式之外,Aspect還研究中性原子的激光冷卻,主要參與玻色-愛(ài)因斯坦凝聚相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
目前Aspect是法國(guó)科學(xué)院和技術(shù)學(xué)院的成員,也是巴黎綜合理工學(xué)院的教授。
繼2010年獲得沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)之后,2013年獲得尼爾斯·玻爾國(guó)際金獎(jiǎng)和聯(lián)合國(guó)教科文組織尼爾·玻爾獎(jiǎng),同年還被還被授予量子信息處理和通信的巴爾贊獎(jiǎng)。
值得一提的是,在Aspect的過(guò)往研究履歷中,有著諸多的第一:
第一個(gè)在實(shí)驗(yàn)證明中排除測(cè)量站之間的亞光速通信,證明量子力學(xué)使可分離隱變量理論無(wú)效;第一個(gè)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明單光子的波粒二象性;第一個(gè)比較了相同條件下費(fèi)米子和玻色子的漢伯里布朗-特維斯相關(guān)性;第一個(gè)證明了超冷原子系統(tǒng)中的安德森局域化。
約翰·克勞瑟 (John Clauser)是美國(guó)理論和實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,1964年,他獲得了加州理工學(xué)院的物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,1969年獲得哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位。
1969年至1996年,他主要在勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯利福摩爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)伯克利分校工作。
克勞瑟最廣為人知的事項(xiàng)就是對(duì)量子力學(xué)基礎(chǔ)的貢獻(xiàn),他的CHSH預(yù)測(cè)和弗里德曼-克勞澤實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為量子力學(xué)中非常重要的部分,目前已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)物理課程(本科)的一部分。
在外界看來(lái),他的理論之于量子力學(xué),就相當(dāng)于邁克爾遜-莫雷實(shí)驗(yàn)之于狹義相對(duì)論。
安東·塞林格 (Anton Zeilinger)是奧地利量子論物理學(xué)家。目前是維也納大學(xué)物理學(xué)教授,曾任教于因斯布魯克大學(xué),此外,他還是奧地利科學(xué)院量子光學(xué)與量子信息研究所維也納分所主席。
值得一提的是,塞林格還是中國(guó)科學(xué)院外籍院士,同時(shí)也是潘建偉院士的博士導(dǎo)師。
塞林格教授積極推動(dòng)中奧國(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。
其中,利用“墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,他的團(tuán)隊(duì)合作參與了中科院主導(dǎo)的洲際量子通信實(shí)驗(yàn),成果入選美國(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。
此外,塞林格對(duì)人才教育上還頗有興趣。在2009年,他創(chuàng)立了國(guó)際學(xué)院 Traunkirchen,致力于支持科學(xué)和技術(shù)方面的天才學(xué)生。
(插句題外話)塞林格還是道格拉斯·亞當(dāng)斯(ouglas Adams)的《銀河系漫游指南》的粉絲,他甚至把自己的帆船命名為42號(hào)。