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2012年诺贝尔物理学奖授予量子光学研究者

2012-10-10 09:56
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2012-10-10 09:56 CNET科技资讯网

两位研究人员已经独立地发明并拓展出对单个粒子进行测量和操控的方法,并保持个体粒子的量子力学属性不变。

2012年诺贝尔物理学奖授予量子光学研究者

当地时间本周二,两位研究人员因其在测量和操纵单一量子系统方面开创性的实验方法的贡献而获诺贝尔奖,这一研究有助于建立一个基于量子物理学的新类型超高速计算机。

法国科学家塞尔日·阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫·维因兰德(David Wineland)独立开发并拓展出对单个粒子进行测量和操控的方法,同时保留个体粒子的量子力学性质不变。诺贝尔引述称,这样使研究人员在不破坏个体粒子的情况下直接对其进行观察的进步,在以前时被认为不能做到的。

瑞典皇家科学院表示:“对于单个光子或物质粒子来讲,经典物理学定律已不再适用,量子物理学开始“接手”。但是单粒子是不易从他们所处的环境中孤立出来的,而且一旦他们与外界环境交互作用,就会立即失去其原本神秘的量子特性。因此,许多通过量子物理学预测出来的古怪现象不仅看似荒诞,而且不能被直接观测到,因而研究人员只能进行一些猜想实验,希望能够从原理上证明这些荒诞的现象。”

塞尔日·阿罗什是法兰西学院和巴黎高等师范学院教授。大卫·维因兰德现供职于美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学波尔得分校。

这两位研究人员发明的这套新方法,允许他们检验、控制并计算粒子。

研究方法上,大卫·维因兰德利用了光或光子来捕捉、控制以及测量带电原子或者离子。

而塞尔日·阿罗什则采取了相反的方法:他通过发射原子穿过阱,控制并测量了捕获的光子或光粒子。

利用量子力学的定律意味可以发展比今天的超级计算机更快和更强大的电脑。恰好两位获奖者均在量子光学领域研究光与物质间的基本相互作用,而他们突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步。正如上世纪传统计算机的影响那样,或许量子计算机将在本世纪以同样根本性的方式改变人们的日常生活。在他们研究的推动下,也许极端精准的时钟会应运而生,并有望成为未来新型时间标准的基础,而其精准度超越现代铯时钟百倍以上。

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