中国学者解读2012年度诺贝尔物理学奖

■攀西干笑，我们的记者

10月9日，68岁的法国科学家谢尔盖·哈罗奇与美国科学家大卫·怀恩兰分享了2012年诺贝尔物理学奖。他们的突破性研究使得以前神秘的量子世界不再“与世界隔绝”

与人们所熟悉的世界不同，自然界还有另一个世界，叫做量子世界。在量子世界中，粒子的行为不符合经典物理定律，而人类对量子的观察就更困难了。

通过巧妙的实验方法，阿罗奇和魏因兰的研究小组成功地实现了对单个量子系统的测量和控制，推翻了之前无法直接观察到它的观点。

提高人类控制物质的能力

这是两项突破性的技术，后来发展成为量子研究领域的新研究方法和实验技术中国科学院院士、中国科技大学量子信息重点实验室主任郭广灿在接受《中国科学日报》采访时表示。

阿罗切的工作是创造一个微波腔，并利用单个原子可以在微波腔中辐射或吸收单个光子的特性来操纵单个光子。另一方面，温兰德创造了一个离子阱，它首先用光捕获离子，然后用激光冷却离子，然后测量和控制离子。

"从科学上来说，他们的研究标志着人类对物质控制的巨大进步."中国科学院院士潘建伟在接受《中国科学》杂志采访时说，“有了这种能力，量子计算和精确测量将成为现实。”例如，它被用来制造飞机上卫星导航和全球定位系统所需的精确时钟。

山西大学量子光学和光量子器件国家重点实验室教授张天才在接受《中国科学》杂志采访时说，这些实验方法深刻揭示了单原子、单离子和单光子水平上微观量子世界的许多奇异性质，开辟了控制和测量单量子系统的方法，在精密测量、量子信息和量子控制等方面有着重要的应用。

与获奖科学家的合作

2000年，郭广灿和他的学生在《物理评论》上发表了一篇理论文章。阿罗切很快发现了这篇文章，并在2001年用这种获奖的实验方法证明了这一理论。

“实验成功后，阿罗奇在给我的电子邮件中说:‘我很高兴你的计划在实验中得以实现。”郭广灿告诉记者，后来，他的学生和两篇理论文章也通过实验得到了阿罗彻集团的证实。后来，阿罗什还邀请这名学生去法国参观学习一段时间。

张天才说，近年来，中国的一些大学和研究机构也开展了单量子系统操控和腔量子电动力学的理论和实验研究，并取得了重要进展。“中国从事量子光学研究的许多单位与阿罗什所在的巴黎师范大学有着多年的密切合作和交流。”

提到这两位获奖科学家，潘剑伟说他在奥地利学习时遇到了阿罗奇。"他是一位温文尔雅的科学家，而温兰德则具有西部牛仔的气质。"

中国需要更多创意

目前，国家自然科学基金和科技部都有相关项目支持这一领域的理论和实验研究张天才告诉记者。

近年来，中国科学家在量子信息研究方面取得了很大进展。今年6月，潘剑伟团队在世界上首次成功实现了100公里量级的*空间量子隐形传态和纠缠分布，为发射世界上第一颗“量子通信卫星”奠定了技术基础。

然而，在讨论两位获奖者的成就时，中国科学院院士孙昌普告诉《中国科学》记者，“在量子研究领域，中国的实验水平已经很高了。然而，与两位获奖者的成就相比，由于中国使用商业设备，很难在实验方法和技术上有真正的原创性创新。”

中国科学新闻(2012-10-10 A1集锦)