美法两国物理学家获2012年诺贝尔物理学奖
今年的物理学奖项授予法国量子物理学家塞吉·哈罗什(左)和美国物理学家大卫·维恩兰德(右)
据诺贝尔奖委员会官方网站报道，2012年度诺贝尔物理学奖已经于北京时间10月9日17:45公布，由于“使用突破性的方法实现单个量子系统的测量和操控”，今年的物理学奖项授予法国量子物理学家塞吉·哈罗什(Serge Haroche)和美国物理学家大卫·维恩兰德(David Wineland)。
科学背景
粒子操控与量子世界
塞吉·哈罗什和大卫·维恩兰德各自独立地创立并发展了在不影响粒子量子力学特征的情况下对于单个粒子的测量与操控方法，这种方式在此之前曾经被人们认为是不可能做到的。
这两位科学家开启了量子物理学实验领域的崭新大门，因为他们向我们展示了对于单个量子粒子进行直接测量而不破坏其量子状态是可能做到的。对于单个的光火物质粒子而言，经典物理学已经不适用，量子力学取而代之。但是单个粒子很难从其周围的环境中被分离出来，并且一旦它和周围环境发生相互作用便会立即丧失其神秘的量子特性。这样一来很多在量子力学中预言的怪异现象就将不再能被直接观察到，因此科学家们只能借助那些可能会影响其量子特性的实验方法来进行观察研究。
量子物理学家塞吉·哈罗什和大卫·维恩兰德各自带领着自己的研究小组发展出一种方法，可以用于测量并操控非常脆弱的量子态，而这在之前是被认为是不可能进行直接观察的。有了他们开发的新方法，物理学家们得以研究，操控粒子或对粒子进行计数。
具体而言，他们两人所采用的方法具有很多共通之处。大卫·维恩兰德捕获带电的原子，即离子，随后使用光，即光子对其进行操控和测量。而塞吉·哈罗什采用了相反的手段：他将光子捕获并使用原子对其进行操控和测量。
这两位科学家工作的领域都属于量子光学，研究光与物质之间发生的最基本反应过程，这一领域在上世纪80年代中期以后经历了长足发展。这两位科学家的开创性工作让研究者们向着研制具有惊人运算速度的量子计算机迈出了坚实的第一步。或许就在这个世纪，量子计算机敬爱那个彻底改变我们的日常生活，正如传统计算机在上个世纪彻底颠覆我们的生活方式一样。他们的工作还将帮助研制超高精度钟表，它将奠定未来精确计时的基础，其精确度将比今天所使用的铯原子钟高出数百倍。
新浪科技 晨风
