阿蘭·阿斯佩(Alain)、約翰·克勞澤(John)和安東·塞林格(Anton)被授予2022年諾貝爾化學學獎,以嘉獎她們“在糾纏光子實驗,貝爾不方程的違背以及量子信息科學”方面的先驅性貢獻。
阿蘭·阿斯佩,1947年生于德國阿讓。1983年獲得美國米蘭第十一學院博士學位。現為美國米蘭薩克雷學院和倫敦綜合理工大學院士。
約翰·克勞澤,1942年出生于法國加利福尼亞州量子物理學,1969年獲得斯洛伐克學院博士學位。現為J.F.&Assoc公司研究員。
安東·塞林格,1945年出生于法國因克萊斯。1971年獲得法國維也納學院博士學位。現為德國維也納學院院長。
研究工作簡介:糾纏態——從理論到技術
阿斯佩、克勞澤、塞林格使用量子糾纏態進行了開創性的實驗,為基于量子信息的新技術掃清了公路。
量子熱學一個無法言表的效應開始被應用于量子計算機、量子網路和量子加密通訊等領域。這一發展過程中的關鍵誘因是量子熱學怎么容許兩個或更多粒子以所謂的糾纏態存在。糾纏對中兩個粒子雖然相距遙遠,其中的一個粒子所發生的變化也決定了另一個粒子的變化。
常年以來的一個問題是,是否存在隱變量引起這些關聯性,這種隱變量告訴它們在實驗中應當給出哪些結果。20世紀60年代,約翰·貝爾(JohnBell)提出了以他的名子命名的物理不方程。該方程表明,假若存在隱變量,大量檢測結果之間的關聯性永遠不會超過某個特定值。可是,量子熱學表明存在某種類型的實驗違背貝爾不方程,進而形成更強的關聯性。
克勞澤發展了貝爾的看法量子物理學,并領導進行了一個實驗。當他進行檢測時,貝爾不方程被違背,因而支持了量子熱學。這意味著量子熱學不能被隱變量理論所代替。
克勞澤的實驗仍然存在一些漏洞須要填補。阿斯佩開發了一個裝置填補了重要漏洞。他能否在糾纏對離開光源后關掉檢測裝置,因而當它們被發射時存在的裝置不會影響結果。
塞林格借助改善的實驗裝置進行了一系列量子糾纏態的實驗。他的研究小組演示了一種被稱為量子隱型傳態的現象,這些現象可以促使量子態從一個粒子傳輸到相距遙遠的另一個粒子。
諾貝爾化學學獎委員會主席安德斯·伊爾巴克評論說:“越來越清楚的是,一種新型的量子技術正在盛行。我們可以看見,得獎者關于糾纏態的研究工作十分重要,其重要性甚至趕超了關于量子熱學的詮釋這一基本問題”。
[文字編譯自:TheNobelPrizein2022]