上海時(shí)間2022年10月4日17時(shí)50分,日本皇家科大學(xué)宣布將2022年度諾貝爾化學(xué)學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)化學(xué)學(xué)家阿蘭·阿斯佩(Alain)、美國(guó)化學(xué)學(xué)家約翰·克勞瑟(John)以及德國(guó)化學(xué)學(xué)家安東·塞林格(Anton)。她們通過(guò)開創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)展示了處于糾纏狀態(tài)的粒子的潛力,這三位得獎(jiǎng)?wù)邔?duì)實(shí)驗(yàn)工具的開發(fā),也為量子技術(shù)的新時(shí)代奠定了基礎(chǔ)。
得獎(jiǎng)?wù)咝は瘛D源:諾貝爾官網(wǎng)
何為“糾纏”?
在所謂的“糾纏對(duì)”中物理諾獎(jiǎng)2023量子糾纏,一個(gè)粒子發(fā)生的事情,會(huì)決定另一個(gè)粒子發(fā)生的事情(不管相距多遠(yuǎn))。這意味著哪些?
量子力學(xué)的基礎(chǔ)不僅僅是一個(gè)理論或哲學(xué)問(wèn)題。其與全世界正密集研制的、以借助單個(gè)粒子系統(tǒng)的特殊屬性來(lái)建立的量子計(jì)算機(jī)、改進(jìn)測(cè)量、量子網(wǎng)路以及量子加密通訊,都能息息相關(guān)。以上應(yīng)用,均需依賴于量子力學(xué)怎么容許兩個(gè)或多個(gè)粒子以共享狀態(tài)存在,甚至無(wú)論它們相隔千山萬(wàn)水,均能保持這一狀態(tài)。
這被稱為糾纏。
量子糾纏示意圖。圖源:諾貝爾官網(wǎng)
自從該理論提出以來(lái),它仍然是量子力學(xué)中爭(zhēng)辯最多的元素之一。
阿爾伯特·愛因斯坦說(shuō)這是“幽靈般的超距作用”物理諾獎(jiǎng)2023量子糾纏,而埃爾溫·薛定諤說(shuō)這是量子力學(xué)最重要的特點(diǎn)。
圖源:英國(guó)皇家科大學(xué)
兩對(duì)糾纏粒子從不同的來(lái)源發(fā)射。每對(duì)粒子中的一個(gè)粒子以一種特殊的形式互相糾纏而集聚在一起。之后,其他兩個(gè)粒子(圖中的1和4)也被糾纏在一起。通過(guò)這些方法,兩個(gè)未曾接觸過(guò)的粒子可以糾纏在一起。
三位化學(xué)學(xué)家常年對(duì)于量子熱學(xué)的研究工作,最終為量子糾纏正了名,而這對(duì)現(xiàn)代科技的意義卻是不容輕視的。量子通訊正是借助量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型通訊方法。
關(guān)于通訊,不僅光、電,顯然未來(lái)還有更多形式。技術(shù)要為人類服務(wù),因而,我們應(yīng)當(dāng)了解并擁抱技術(shù)。學(xué)無(wú)止境,10月直播計(jì)劃奉上,諸位電子工程師同事記得預(yù)約觀看哦~