法國人塞爾日·阿羅什和美國人戴維·維因蘭德因為粒子控制研究而獲得2012年度諾貝爾物理學(xué)獎。諾貝爾物理學(xué)獎評審委員會認(rèn)定，兩名獲獎?wù)摺蔼毩l(fā)明并發(fā)展測量和控制粒子個體、同時保持它們量子力學(xué)特性的方法”。評委會9日在瑞典首都斯德哥爾摩宣布這一消息時認(rèn)定，兩人“開啟量子物理學(xué)實驗新時代的大門，顯示不必?fù)p毀量子粒子個體，就可以直接觀測它們”。
新聞人物
阿羅什
1944年生于摩洛哥的卡薩布蘭卡，現(xiàn)為法國籍。他1971年在巴黎皮埃爾與瑪麗·居里大學(xué)獲得博士學(xué)位，曾任職于法國國家科研中心和法國綜合理工大學(xué)，現(xiàn)為法蘭西學(xué)院和巴黎高等師范學(xué)院教授。阿羅什的獲獎，使法國獲得諾貝爾獎的科學(xué)家達到了55人。
維因蘭德
1944年生于美國密爾沃基，1970年在哈佛大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)任職于美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和科羅拉多大學(xué)博爾德分校。
解“糾纏”
阿羅什1944年在摩洛哥出生，1971年在法國首都巴黎的皮埃爾和瑪麗·居里大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)任法蘭西學(xué)院和巴黎高等師范學(xué)院教授。
他的研究課題，涉及一種名為“量子糾纏”的現(xiàn)象。
所謂“糾纏”，是基本粒子所處微觀層面上，單個粒子一方面難以與周圍環(huán)境分離；另一方面是一旦與周圍環(huán)境相互作用，隨即失去量子特性；另外，如果兩個粒子相互作用，即使兩者分離，互動作用會繼續(xù)存在。
相當(dāng)長一段時期內(nèi)，量子物理學(xué)理論所預(yù)言的諸多神奇現(xiàn)象難以在實驗室環(huán)境下直接“實地”觀測和驗證，只存在于研究人員的“思維實驗”中。
從上世紀(jì)80年代初開始，阿羅什及其同事所作研究援用量子光學(xué)原理，探究光和物質(zhì)之間的基本互動，具體手段是把原子送入一個“陷阱”，控制并測量“陷落”在陷阱中的光子。
設(shè)“陷阱”
維因蘭德與阿羅什同年，美國出生，1970年在美國哈佛大學(xué)獲得博士學(xué)位，現(xiàn)在美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所和科羅拉多大學(xué)任職。
維因蘭德及其同事所作研究與阿羅什及其同事幾乎同時起步并發(fā)表論文，所援用方法的理論依據(jù)相同，所采用的手段同樣有許多相似點。
只是，實驗中，維因蘭德設(shè)下“離子陷阱”，其中離子帶電，繼而借助光子控制和測量這些離子。
無論是“光子阱”、還是“離子阱”，依照諾獎評委會的說法，都顯現(xiàn)“獨創(chuàng)性”，在兩位獲獎?wù)邉?chuàng)制這些方法以前由其他研究人員認(rèn)定為“不可能”。他們的成果因而具有“奠基意義”。
兩位獲獎?wù)邔⑵椒?00萬瑞典克朗(約合114萬美元)獎金。不過，由于歐洲經(jīng)濟狀況不佳所致，與2011年度諾獎相比，獎金總額縮水20%。
求“疊加”
上世紀(jì)80年代至今，維因蘭德和阿羅什所研究的領(lǐng)域長足發(fā)展。
其實，與“量子糾纏”相伴，是另一種現(xiàn)象，名為“量子疊加”，可望提供理論基礎(chǔ)，促成下一代超級計算機。
現(xiàn)有計算機、或稱“電腦”，采用二進制數(shù)據(jù)格式，即每一個數(shù)據(jù)單元、或稱“比特”非“0”即“1”。
“量子疊加”狀態(tài)下，“量子比特”可以是“0”或“1”，可以是兩個“0”，也可是兩個“1”。這意味著，至少在理論上，計算機數(shù)據(jù)容量可以大大增加，數(shù)據(jù)處理速度相應(yīng)提高。
鑒于粒子研究的“純科學(xué)”性質(zhì)，諾獎評委會對本年度獲獎成果的實際應(yīng)用沒有“渲染”表述，只提及兩名獲獎?wù)咚鶆?chuàng)制方法的一個實例：促成研發(fā)“極為精準(zhǔn)”的時鐘，精度比現(xiàn)有銫原子鐘高百倍。
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