2012年诺贝尔物理学奖由法国的塞尔日•阿罗什(Serge Haroche)和美国的戴维•瓦恩兰(David Wineland)分享。两人在量子光学领域的发现是他们得奖的原因。量子光学研究的是光与物质在最基础层面的相互作用。

阿罗什和瓦恩兰的研究对象是量子理论中一些最深奥的问题,比如纠缠与相干。但他们的研究为超准时钟和超高速计算机的开发铺平了道路。利用传统电子学手段无法做到这一点。

“直到十几、二十年前,这些研究结果中的一部分还只不过是科幻小说中的设想,或者充其量也就是量子物理学家的疯狂想象。”萨里大学(University of Surrey)物理学教授吉姆•哈利利(Jim Al-Khalili)说,“瓦恩兰、阿罗什及他们各自的团队刚刚向大家展示了量子世界到底有多么奇妙,并为不久前人们还无法想象的一些新技术创造了实现可能。”

这两位诺贝尔奖得主今年都是68岁,两人的工作是独立进行的——阿罗什教授在法兰西公学院(Collège de France)和巴黎高等师范学院(Ecole Normale Supérieure, Paris)从事研究,瓦恩兰教授在美国国家标准技术研究所(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado, Boulder)从事研究。两位教授研究的都是如何在维持个别粒子量子特性的同时对其进行操控。

这很难实现,因为粒子一旦与外界环境发生相互作用,就会失去其量子特性。

两位教授设计了不同的方法,来捕获并隔离量子粒子。

基于这两位诺贝尔奖得主的工作成果,世界各地的物理实验室已开始进行超高速量子计算机的开发。

瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)表示:“或许量子计算机将在本世纪大大改变我们的日常生活,就像传统计算机在上世纪产生的影响一样。”

两位教授的研究成果还促使人们开始开发超准时钟。这种时钟未来可能会成为一种新的时间标准的基础,比今天的铯钟准确上百倍。

译者/阑天

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