基普·索恩（Kip Thorne，由于对探测引力波做出的杰出贡献成为2017年物理奖得主）获奖时，眼望爱因斯坦照片百感交集

北京时间2022年10月4日下午5点45分，三位量子信息学家荣获诺贝尔物理学奖。通过利用量子纠缠态，阿兰·阿斯佩克特（Alain Aspect）、约翰·克劳瑟（John F. Clauser）和安东·泽林格（Anton Zeilinger）分别开展突破性的实验。在量子纠缠态中，即使彼此分离，两个量子的行为也毫无差异。其研究成果为基于量子信息的新技术奠定了基础。

新科物理学诺奖得主

诺贝尔基金会决定3位获奖者平分1000万瑞典克朗的奖金，以表彰他们“开展光子纠缠实验，证伪贝尔不等式并创立量子信息科学”。

获奖人简介：

阿兰·阿斯佩克特（Alain Aspect）

1947年出生于法国阿根。1983年从法国奥赛巴黎-南德大学获得博士学位。目前为法国巴黎萨克莱大学和帕莱索理工学院教授。

约翰·克劳瑟（John F. Clauser）

1942年出生于美国加州帕萨迪纳。1969年从美国纽约哥伦比亚大学获得博士学位。目前是一位独立科学家。

安东·泽林格（Anton Zeilinger）

1945年出生于奥地利里德伊姆·因克瑞斯。1971年从奥地利维也纳大学获得博士学位。目前为维也纳大学教授。

获奖成果：从理论到技术的纠缠态

通过利用量子纠缠态，阿斯佩克特、克劳瑟和泽林格分别开展突破性的实验。在量子纠缠态中，即使彼此分离，两个量子的行为也毫无差异。其研究成果为基于量子信息的新技术奠定了基础。 量子力学不可思议的功效开始投入实际应用。如今一个巨大的研究领域已经浮出水面，包括量子计算机、量子网络和量子加密安全通信。

该进展的一项关键因素在于，量子力学如何允许两个或多个粒子以所谓的纠缠态存在。处于量子纠缠态中的两个粒子的行为完全类似，即使彼此相距遥远。

长期以来，问题在这一相关性是否出于纠缠结对粒子所包含的隐藏变量，即告知结对粒子在实验中应该给出何种结果的指令。1960年代，贝尔（John Stewart Bell）提出了其名字命名的数学不等式。这表明，即使存在隐藏变量，大批量测量结果间的相关性绝不会超过某个数值。然而，量子力学预测，某种类型的实验结果有违贝尔不等式，从而产生超过其他可能结果的相关性。

克劳瑟发展了贝尔的设想，引发一项实际开展的实验。在他实施测量时，测量结果显而易见地不符合贝尔不等式，从而支持了量子力学。这就意味采用隐藏变量的理论无法取代量子力学。克劳瑟的试验完成后依然存在某些漏洞。阿斯佩克特进一步发展了实验设置，解决了一个重要的漏洞。他设法做到在一对纠缠粒子离开其来源后切换测量设置，因此，当纠缠粒子逃逸时存在的设置不至于影响测量结果。

量子纠缠态

通过精密的工具和一系列的实验，泽林格开始使用量子纠缠态。而且，其研究团队还验证了一种被称为量子隐形传态的现象，该现象使量子态在一定距离内从一个粒子移动至另一个粒子成为可能。诺贝尔物理学委员会主席伊尔贝克*Anders Irbäck）表示，“很显然，一种全新的量子技术正在出现。我们可以看到获奖者对纠缠态的研究非常重要，甚至超越了解读量子力学的基础问题，”

百年回眸：诺贝尔物理学奖

诺贝尔物理学奖自1901年起一年一度颁发。很多获得过诺贝尔物理学奖的发明和发现都促进了科技的发展，改变了我们的生活。

基本事实：

以下是有关诺贝尔物理学奖的一些基本数据：

• 1901至2021年间，共授出115个诺贝尔物理学奖。期间，由于战争等原因，1916、1931、1934、1940、1941和1942年度颁发本奖项。
• 115个物理奖中，47个由一位获奖者独享，32个奖由两位获奖者分享，36个奖由三位获奖者分享。
• 1901年以来，共有218位科学家荣获诺贝尔物理学奖。
• 约翰·巴丁（John Bardeen）是唯一荣获超过一次诺贝尔物理学奖的科学家（1956年和1972年）；玛丽·居里（Marie Curie）也两次获得诺贝尔奖（1903年物理学奖和1911年化学奖），不过并非全部获得物理学奖。
• 在218位获奖科学家中，仅有4位女性得主，她们分别是玛丽·居里（Marie Curie, 1903年获奖者）、玛丽亚·梅耶（Maria Goeppert-Mayer，1963年获奖者）、唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland，2018年物理奖得主）和安德烈娅·米娅·盖孜（Andrea Mia Ghez，2020年获奖者）。
• 最年轻的诺贝尔物理学奖得主为劳伦斯·布拉格（Lawrence Bragg），他与父亲威廉·布拉格共同荣获1915年诺贝尔奖时年仅25岁。
  

威廉·布拉格在英国利兹大学制作的首台X光仪

• 最年长的诺贝尔物理学奖得主是阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin），他于2018年获奖时已达98岁高龄。
• 夫妻获奖者：玛丽和皮埃尔·居里于1903年一起荣获诺贝尔物理学奖。

  

  皮埃尔和玛丽·居里在法国巴黎工业物理和化学学院 "机库 "里(照片摄于1898年）

• 父子获奖者：
  威廉·布拉格和儿子劳伦斯·布拉格（1915年共同获奖）。
  尼尔斯·玻尔（1922年获奖）和儿子奥格·玻尔（1975年获奖）。
  曼内·西格巴恩（1924年获奖）和儿子凯·西格巴恩（1981年获奖）。
  约瑟夫·汤姆逊（1906年获奖，左）和儿子乔治·汤姆逊（1937年获奖）

那些看上去高高在上、不食人间烟火的诺贝尔奖，其背后的科学研究正在改变我们的生活。

1901：人骨追踪

首位被授予诺贝尔物理奖项的科学家是德国人威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Röntgen）。他发现了伦琴射线。即使到了今天，医生们仍然使用这种方法诊断患者牙齿根部是否有发炎状况。不过这种能量辐射有着或会致癌的缺陷。伦琴自己把这种射线叫做X射线，后人为了纪念这项发现，把射线做了重新命名。

1903：贝克勒耳和放射性

法国物理学家贝克勒耳（Antoine Henri Becquerel）发现了一些重金属原子核的自发放射性——比如图片上的铀。贝克勒也因此发现了放射性。居里夫人和她的丈夫皮埃尔对这种现象作出了更详细的研究。这三人之后都获得了诺贝尔奖。

1956：科技的飞跃

智能手机、手提电脑、平板电脑的诞生要感谢三个美国人：威廉·肖克莱（William Shockley）、约翰·巴丁（John Bardeen）和沃尔特·布拉顿(Walter Brattain)。他们首次发明了晶体管。像图片上的电脑处理器就是由数百万个晶体管而组成的。人们可以看到，一枚硬币要比一个晶体管大的多。

1964：激光的故事

简单来讲，很多向同一个方向运动的光线在一起就叫做激光。激光不仅仅能够产生幻美绝伦的视觉效果，让观众大饱眼福，而且还可以用来切割金属，在医学上，也可以利用激光烧去皮肤上难看的斑点。因为在激光科学上的巨大贡献，美国人查尔斯·汤斯（Charles Townes）和俄罗斯人巴索（Nikolai Bassow）和普洛科洛夫（Alexander Prochorow）共同获得了诺贝尔奖项。

1971：3D技术强大

全息摄影术的诞生要感谢匈牙利工程师丹尼斯·加博尔（Dennis Gábor）。他真切地再现了物体在三维空间中的真实现象。不过这种技术并不仅仅只是新颖的小玩意：纸钞借助具有3D效果的防伪手段，增加了不法分子造假币的难度。

1986：微型世界

德国人鲁斯卡（Ernst Ruska）带领我们看到了另外一番景象：他是电子显微镜的发明者。他的发明能够把小小的跳蚤放大数倍（见图）。人们可以利用电子显微镜看到肉眼看不到的东西。

1989：分毫不差

非常精确测量时间的基础是美国人诺曼·福斯特·拉姆齐（Norman Ramsey）奠定的。他发明了一个世界上最精准的原子钟。每年的误差最多只有25亿分之一秒。目前，德国的布伦瑞克（Braunschweig）坐落着四座原子钟。德国官方时间就是以它们为基准设置的。

2007：大容量，小型化

笔记本电脑的硬盘变得越来越小，但体积虽然缩小，但是硬盘的容量要比几年前大的多。其间的奥秘在于巨磁阻。人们制造出了一种可以产生巨磁阻效应的特殊结构硬盘。德国物理学家格林贝格（Peter Grünberg）和法国科学家费尔（Albert Fert）凭借这个发现获得了诺贝尔奖。

2009：光和电的互转

生于中国的美国物理学家高锟（Charles Kuen Kao）发明了光纤电缆。这种技术传输网页或是电话内容时不但速度快，信息也不会流失。电子数据会被转换成超短光脉冲，通过光纤电缆传输，当光波到达光纤末端时，又再次被转化为电脉冲。

2011：宇宙的奥秘

三位美国研究人员索尔·珀尔马特（Saul Perlmutter）、布莱恩·施密特（Brian Schmidt）和亚当·里斯（Adam Riess）因为发现宇宙不断的现象而获得了诺贝尔奖。不过科学家们至今仍不知发生这个现象的原因是什么。而找到答案的人一定能获得诺贝尔奖！

2013：上帝粒子

早在大约50年前，年轻的物理学家希格斯(Peter Higgs)和同事弗朗索瓦·恩格勒（François Englert）就提出了至关重要的“希格斯波色子”理论（又称“上帝粒子”）。希格斯玻色子就像粘合剂一样，会减慢无数粒子飞行速度，使粒子获得质量。直到去年，欧洲核子研究中心（CERN）才证实了希格斯玻色子的存在。

2014：蓝色发光二极管（LED）

2014年的诺贝尔物理学奖被授予日本名古屋大学的两名教授赤崎勇和天野浩以及美籍日裔科学家中村修二，表彰他们在上世纪发明了蓝色发光二极管（LED），因此带来了新型节能光源。

2018: 超短波长激光和光学镊子

激光已经成为我们生活中一项必不可少的应用。加拿大科学家唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland）和法国科学家热拉尔·穆鲁（Gérard Mourou）所做的工作为产生人类有史以来波长最短、能量最高的激光铺平了道路。2018年荣获诺贝尔物理学奖的除了这两名科学家还有美国科学家亚瑟·阿什金（Arthur Ashkin），他所发明的光镊具有广阔工业与医学应用前景。

2019年：宇宙大爆炸后如何演化

皮布尔斯（James Peebles）的理论发现帮助我们理解宇宙在大爆炸后是如何演化的，梅耶（Michel Mayor）和奎落兹（Didier Queloz）则在寻找未知行星的过程中探索了我们的宇宙邻居。他们的发现永远改变了我们对地球和宇宙的看法。

2020年：宇宙的奥秘——黑洞

三位科学家因为他们对宇宙中最奇特现象之一，黑洞的研究，而共享今年的诺贝尔物理学奖。潘洛斯通过其发明的巧妙数学方法，来探索爱因斯坦的广义相对论。其研究揭示了广义相对论如何预测了黑洞的形成。根策尔和盖娅各自带领一群天文学家，从上世纪九十年代初就开始研究银河系的中心区域并证实了超大质量黑洞的存在。

2021年：理解复杂系统并预测其长期行为

复杂系统的特点在于随机性和无序性，其特性还包括难以理解性。本年度的物理学奖表彰了描述该系统以及预测其长期行为的全新方法。为我们更为深入理解复杂物理系统的特性和演变做出了贡献。"

参考资料：

https://www.nobelprize.org/

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2022/press-release/

https://www.nobelprize.org/prizes/facts/facts-on-the-nobel-prize-in-physics/

2022诺奖颁布时间：

据诺贝尔奖委员会官网发布，2022年诺贝尔奖评选结果宣布时间如下：

诺贝尔生理学或医学奖，10月3日，中欧夏令时（CEST）11时30分，北京时间17时30分；

诺贝尔物理学奖，10月4日，中欧夏令时（CEST）11时45分，北京时间17时45分；

诺贝尔化学奖，10月5日，中欧夏令时（CEST）11时45分，北京时间17时45分；

诺贝尔文学奖，10月6日，中欧夏令时（CEST）13时，北京时间19时；

诺贝尔和平奖，10月7日，中欧夏令时（CEST）11时，北京时间17时；

瑞典央行纪念阿尔弗雷德·诺贝尔经济学奖，10月10日，中欧夏令时（CEST）11时45分，北京时间17时45分。