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(xué)學(xué)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(xué)”方面的先驅(qū)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(xué)院博士學(xué)位。現(xiàn)為美國米蘭薩克雷學(xué)院和倫敦綜合理工大學(xué)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(xué),1969年獲得斯洛伐克學(xué)院博士學(xué)位。現(xiàn)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(xué)院博士學(xué)位。現(xiàn)為德國維也納學(xué)院院長。
研究工作簡介:糾纏態(tài)——從理論到技術(shù)
阿斯佩、克勞澤、塞林格使用量子糾纏態(tài)進行了開創(chuàng)性的實驗,為基于量子信息的新技術(shù)掃清了公路。
量子熱學(xué)一個無法言表的效應(yīng)開始被應(yīng)用于量子計算機、量子網(wǎng)路和量子加密通訊等領(lǐng)域。這一發(fā)展過程中的關(guān)鍵誘因是量子熱學(xué)怎么容許兩個或更多粒子以所謂的糾纏態(tài)存在。糾纏對中兩個粒子雖然相距遙遠(yuǎn),其中的一個粒子所發(fā)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(guān)聯(lián)性,這種隱變量告訴它們在實驗中應(yīng)當(dāng)給出哪些結(jié)果。20世紀(jì)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(jié)果之間的關(guān)聯(lián)性永遠(yuǎn)不會超過某個特定值。可是,量子熱學(xué)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(guān)聯(lián)性。
克勞澤發(fā)展了貝爾的看法量子物理學(xué),并領(lǐng)導(dǎo)進行了一個實驗。當(dāng)他進行檢測時,貝爾不方程被違背,因而支持了量子熱學(xué)。這意味著量子熱學(xué)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(fā)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(guān)掉檢測裝置,因而當(dāng)它們被發(fā)射時存在的裝置不會影響結(jié)果。
塞林格借助改善的實驗裝置進行了一系列量子糾纏態(tài)的實驗。他的研究小組演示了一種被稱為量子隱型傳態(tài)的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象可以促使量子態(tài)從一個粒子傳輸?shù)较嗑噙b遠(yuǎn)的另一個粒子。
諾貝爾化學(xué)學(xué)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(shù)正在盛行。我們可以看見,得獎?wù)哧P(guān)于糾纏態(tài)的研究工作十分重要,其重要性甚至趕超了關(guān)于量子熱學(xué)的詮釋這一基本問題”。
[文字編譯自:TheNobelPrizein2022]