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中國學者解讀2012年度諾貝爾物理學獎
關鍵詞： 阿羅什 諾貝爾物理學獎 量子隱形傳態 中國科學報 測量和控制 實驗方法 張天才 單原子 量子信息 量子系統
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■本報記者 潘希甘曉
10月9日，同為68歲的法國科學家塞爾日·阿羅什與美國科學家大衛·維因蘭德分享了2012年諾貝爾物理學獎。他們的突破性研究，讓原本神秘的量子世界不再“與世隔絕”。
與人們熟知的世界截然不同，自然界還存在著另類世界，被稱為量子世界。在量子世界中，粒子行為不遵從經典物理學規律，人類對量子的觀測更是難上加難。
而通過巧妙的實驗方法，阿羅什和維因蘭德的研究小組成功地實現對單個量子系統的測量和控制，顛覆了之前人們認為的其無法被直接觀測的看法。
提高人類對物質的操控能力
“這是兩種開創性的技術，后來都發展成為量子研究領域新的研究手段和實驗技術。” 中科院院士、中科大量子信息重點實驗室主任郭光燦在接受《中國科學報》記者采訪時說。
阿羅什的工作是打造出一個微波腔，借助單個原子在微波腔中會輻射或吸收單個光子的特性，實現了操縱單個光子。而維因蘭德則制造出了一個離子阱，先用光來俘獲離子，然后用激光冷卻離子，進而對離子進行測量和控制。
“在科學上，他們的研究標志著人類對物質的操控能力大大提高了。”中科院院士潘建偉在接受《中國科學報》記者采訪時評價，“具備這一能力后，量子計算和精密測量便有了變為現實的可能性。”比如，用于制造衛星導航、飛機上GPS所需要的精確時鐘。
山西大學量子光學與光量子器件國家重點實驗室教授張天才對《中國科學報》記者說，這些實驗方法在單原子、單離子和單光子的水平上深刻地揭示了微觀量子世界的許多奇異性質，開辟了操控和測量單量子系統的方法，在精密測量、量子信息和量子控制中具有重要應用。