阿兰·阿斯佩(Alain)、约翰·克劳泽(John)和安东·塞林格(Anton)被授予2022年诺贝尔化学学奖,以嘉奖她们“在纠缠光子实验,贝尔不方程的违背以及量子信息科学”方面的先驱性贡献。
阿兰·阿斯佩,1947年生于德国阿让。1983年获得美国米兰第十一学院博士学位。现为美国米兰萨克雷学院和伦敦综合理工大学院士。
约翰·克劳泽,1942年出生于法国加利福尼亚州量子物理学,1969年获得斯洛伐克学院博士学位。现为J.F.&Assoc公司研究员。
安东·塞林格,1945年出生于法国因克莱斯。1971年获得法国维也纳学院博士学位。现为德国维也纳学院院长。
研究工作简介:纠缠态——从理论到技术
阿斯佩、克劳泽、塞林格使用量子纠缠态进行了开创性的实验,为基于量子信息的新技术扫清了公路。
量子热学一个无法言表的效应开始被应用于量子计算机、量子网路和量子加密通讯等领域。这一发展过程中的关键诱因是量子热学怎么容许两个或更多粒子以所谓的纠缠态存在。纠缠对中两个粒子虽然相距遥远,其中的一个粒子所发生的变化也决定了另一个粒子的变化。
常年以来的一个问题是,是否存在隐变量引起这些关联性,这种隐变量告诉它们在实验中应当给出哪些结果。20世纪60年代,约翰·贝尔(JohnBell)提出了以他的名子命名的物理不方程。该方程表明,假若存在隐变量,大量检测结果之间的关联性永远不会超过某个特定值。可是,量子热学表明存在某种类型的实验违背贝尔不方程,进而形成更强的关联性。
克劳泽发展了贝尔的看法量子物理学,并领导进行了一个实验。当他进行检测时,贝尔不方程被违背,因而支持了量子热学。这意味着量子热学不能被隐变量理论所代替。
克劳泽的实验仍然存在一些漏洞须要填补。阿斯佩开发了一个装置填补了重要漏洞。他能否在纠缠对离开光源后关掉检测装置,因而当它们被发射时存在的装置不会影响结果。
塞林格借助改善的实验装置进行了一系列量子纠缠态的实验。他的研究小组演示了一种被称为量子隐型传态的现象,这些现象可以促使量子态从一个粒子传输到相距遥远的另一个粒子。
诺贝尔化学学奖委员会主席安德斯·伊尔巴克评论说:“越来越清楚的是,一种新型的量子技术正在盛行。我们可以看见,得奖者关于纠缠态的研究工作十分重要,其重要性甚至赶超了关于量子热学的诠释这一基本问题”。
[文字编译自:TheNobelPrizein2022]