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设“陷阱”让单粒子听话
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2012年10月10日 放大 缩小 默认        

设“陷阱”让单粒子听话
美法两科学家因独创性实验方法,分获诺贝尔物理学奖
法国科学家塞尔日·阿罗什和美国科学家戴维·维因兰德
 

N据新华社电 中新

诺贝尔物理学奖评审委员会9日在瑞典首都斯德哥尔摩宣布,法国人塞尔日·阿罗什和美国人戴维·维因兰德因为粒子控制研究而获得2012年度诺贝尔物理学奖。

两名获奖者的研究课题涉及一种名为“量子纠缠”的现象。所谓“纠缠”,是基本粒子所处微观层面上,单个粒子一方面难以与周围环境分离,另一方面是一旦与周围环境相互作用,随即失去量子特性。

相当长一段时期内,量子物理学理论所预言的诸多神奇现象难以在实验室环境下直接“实地”观测和验证,只存在于研究人员的“思维实验”中。评委会认定,两名获奖者发明了独创性实验方法,设立“陷阱”控制并测量单粒子,彻底解决了这一重大难题。

研究解读

将只能想象的实验变得可测促成研发“极为精准”时钟

诺贝尔物理学奖评审委员会认定,维因兰德和阿罗什“独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法”。两人“开启量子物理学实验新时代的大门,显示不必损毁量子粒子个体,就可以直接观测它们”。

因“量子纠缠”现象,在量子物理领域很多现象无法直接观测和验证,只能在想象中做实验。两名获奖者独创的实验法彻底解决了这一重大难题。依照诺奖评委会的说法,在两位获奖者创制这些方法以前由其他研究人员认定为“不可能”。他们的成果因而具有“奠基意义”。

鉴于粒子研究的“纯科学”性质,诺奖评委会对本年度获奖成果的实际应用没有“渲染”表述,只提及两名获奖者所创制方法的一个实例:促成研发“极为精准”的时钟,精度比现有铯原子钟高百倍。

今年7月,欧洲核子研究中心宣布他们发现了有着“上帝粒子”之称的希格斯玻色子(这种粒子被认为是万物质量之源,没有了它,宇宙就不存在)的粒子。媒体此前猜测“上帝粒子”是本届诺贝尔物理学奖项的得奖大热门,这次却意外出局。然而“上帝粒子”还未获官方确认,新发现的粒子不是“上帝粒子”的可能性确实存在。

人物点击

阿罗什把原子送入“陷阱”维因兰德设下“离子陷阱”

阿罗什1944年在摩洛哥出生,1971年在法国首都巴黎的皮埃尔和玛丽·居里大学获得博士学位,现任法兰西公学院和巴黎高等师范学院教授。

从上世纪80年代初开始,阿罗什及其同事所作研究援用量子光学原理,探究光和物质之间的基本互动,具体手段是把原子送入一个“陷阱”,控制并测量“陷落”在陷阱中的光子。

维因兰德与阿罗什同年,美国出生,1970年在美国哈佛大学获得博士学位,现在美国标准技术学院和科罗拉多大学任职。维因兰德及其同事所作研究与阿罗什及其同事几乎同时起步并发表论文,所援用方法的理论依据相同,所采用的手段同样有许多相似点。只是,实验中,维因兰德设下“离子陷阱”,其中离子带电,继而借助光子控制和测量这些离子。

两位获奖者将平分800万瑞典克朗(约合114万美元)奖金。不过,因欧洲经济状况不佳,与2011年度诺奖相比,奖金总额缩水20%。

英国诺奖得主曾被骂蠢到不该学科学

英国人约翰·格登刚刚因细胞研究获得2012年度诺贝尔医学或生理学奖。不过,英国《每日电讯报》8日爆料称,格登在求学期间,曾被老师称为“笨得完全不应该学习自然科学”。

《每日电讯报》报道称,15岁时,在英国著名的贵族中学伊顿公学上学的格登学习成绩很不理想,生物学的成绩在同年级的250名学生中排名垫底,其他自然科学类学科的成绩也都处于下游。得知自己获得诺贝尔奖的消息后,格登透露说,当年伊顿公学的成绩单如今还放在他任职的剑桥大学下属的格登研究所办公桌上。

格登说,办公桌上的成绩单,让他在“遭遇经常发生的类似实验失败的问题时,会想到自己或许还做得不够好,那个老师说的或许有道理。格登还透露说,在收到伊顿公学的那份成绩单后,他将自己的注意力转移到了古典文学方面,不过随后又将专业换成了动物学。   (新闻晚报)

 
 
 
   
   
   
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