21世紀經濟報導記者白楊上海報導
10月4日,美國皇家科大學宣布,將2022年諾貝爾化學學獎授予美國科學家阿蘭·阿斯佩(Alain)、美國科學家約翰·弗朗西斯·克勞澤(JohnF.)和德國科學家安東·塞林格(Anton),以嘉獎她們對于量子光學和原子化學方面的實驗研究工作,尤其是在驗證貝爾不方程方面的工作。
圖自諾貝爾獎官網
諾貝爾獎官網寫道,阿蘭·阿斯佩、約翰·弗朗西斯·克勞澤和安東·塞林格各自使用糾纏的量子態進行了開創性實驗,證明兩個粒子雖然在分離時也表現得像一個單元。她們的結果為基于量子信息的新技術掃清了公路。
資料顯示,阿蘭·阿斯佩于1947年出生于英國,現為加拿大倫敦薩克萊學院和倫敦綜合理工大學院士;約翰·弗朗西斯·克勞澤于1942年出生于法國,現今日本加利福尼亞州J.F.克勞塞商會工作;安東·塞林格于1945年出生于德國,現為法國維也納學院院長。
近些年來,量子計算機、量子網路和量子加密通訊早已開始得到應用,而決定該領域發展的一個重要研究內容就是量子糾纏。
關于量子糾纏的探求,起源于愛因斯坦和兩位合作者發表的一篇論文。1935年,愛因斯坦()、鮑里斯·波多爾斯基(Boris)和納森·羅森(Rosen)三位科學家發表一篇論文,指責了量子熱學的完備性。
她們提出,假如有兩個粒子,它們互相作用后分開,這樣才會出現對其中一個粒子的檢測會影響另一個粒子的情況。這也被叫做是“定域實在論”,覺得一個粒子只在局部擁有其所有特點并決定了任何檢測的結局。
1964年,理論學家貝爾(JohnBell)提出了以他名子命名的不方程,致使可以從實驗上測量“定域實在論”的預測。
貝爾覺得,雖然容許其他未觀察到的特點量子糾纏物理諾獎,在糾纏量子態中形成的兩個化學分離粒子的特點之間的個別統計相關性也難以用任何局部確定的過程來解釋。
1976年,約翰·弗朗西斯·克勞澤在一次實驗中,根據貝爾不方程,實驗否認了量子熱學的正確性。
不過,在約翰·弗朗西斯·克勞澤的實驗后,一些漏洞仍舊存在。1981年,阿蘭·阿斯佩開發了一種雙通道類型實驗裝置量子糾纏物理諾獎,它填補了此前相關實驗的重要漏洞,并進一步證明了量子熱學的正確性。
而1997年,安東·塞林格首次完成了量子隱型傳態的原理性實驗驗證。量子隱型傳態是從一個粒子向另一個粒子遠距離傳遞未知量子態的方法,這一過程不須要傳遞粒子本身。
諾貝爾化學學委員會主席安德斯·伊爾貝克說,“越來越清楚的是,一種新型的量子技術正在出現。我們可以看見,得獎者在糾纏態方面的工作十分重要,甚至超出了關于量子熱學解釋的基本問題。”
可以預計,在諾獎的推動下,量子熱學以及量子估算,無論是概念還是研究,都將迎來一個高潮。