10/10/2012

美法量子物理學家 獲諾貝爾獎

本屆諾貝爾物理獎昨天揭曉,由兩位皆為六十八歲的美國、法國量子物理學者溫蘭德(Wineland)及阿赫許(Haroche)共得,表彰兩人為量子物理實驗開創了新紀元,證明不用加以摧毀就能直接觀察個別的量子粒子,使得世人有可能打造功能更為強大的超級電腦。

瑞典皇家科學院表示:「古典計算機在廿世紀徹底改變人類生活型態,說不定量子計算機也會讓廿一世紀的人類生活改觀。」

諾貝爾委員會解釋:「個別的基本粒子不容易從周遭環境中隔離出來,而且一旦跟外界有互動,就失去原有的神祕量子特性。兩位得主帶領研究團隊在實驗室內設計出新方法,得以測量並掌控各種量子狀態。在過去這些量子狀態是公認無法直接觀察到的,新的方法讓實驗團隊可以檢視掌控這些粒子並計算其數量。」

委員會指出,兩位得獎人都探討光線和物質之間最基本的交互作用。溫蘭德用光子來測量並控制電子,阿赫許則用電子控制及測量光子,算是殊途同歸。

阿赫許表示,自己跟妻子在街上收到一通國家碼為瑞典的來電,「我當下心裡有數:可以開香檳慶祝囉!」得知獲獎,阿赫許說:「我先打電話給孩子們,然後打電話給幾位同事,若是沒有他們,我無法獲獎。」

另一位得獎者溫蘭德住在美國科羅拉多州博爾德市,他太太凌晨接到通知電話,把睡夢中的他搖醒,他說得獎當然是個「驚喜」。

研究人員長期以來夢想打造「量子電腦」,處理更複雜的計算,且掌握大量資料。但只有在個別粒子得以觀察的情況下,這種電腦才可能誕生。

成功大學物理學系副教授陳泳帆指出,現在的電子元件愈做愈小,未來電腦零件可能縮小到只有原子、分子般大小;在這種尺寸下,粒子的運作方式遵守量子力學,兩人的研究,未來可能變成比目前的超級電腦還強大的「量子電腦」。

阿赫許:完成古典物理做不到的事

新出爐的諾貝爾物理學獎得主溫蘭德及阿赫許,在控制及研究個別次原子粒子的先進技術上,都盛名在外,學界稱讚兩人把量子力學的概念領域,往真實世界拉進了一大步。

美國籍的溫蘭德出生於美國威斯康辛州密爾瓦基市,曾參與第一個把單一電子隔離出來的研究團隊,那是一九七三年的事。後來他研發出利用雷射把荷電原子或分子冷卻到絕對零度的辦法,使量子計算領域出現重大進展。

但溫蘭德九日謙稱,那只是把量子系統控制得愈來愈好的辦法,超級電腦還是很久之後的事。

溫蘭德一九七○年取得哈佛大學物理學博士學位,一九七五年起任職美國商務部之下的國家標準局與技術研究院至今,並任教於科羅拉多大學,曾獲美國物理學會獎、國家科學獎章及富蘭克林物理獎章。

法國籍的阿赫許出生於摩洛哥的卡薩布蘭加,目前是法國國家學術院及巴黎高等師範學院教授,他研發出捕捉及研究光子的方法,科學家希望有朝一日這種辦法可應用在創造超高速電腦上。

他在三年前的一場訪問中說,他的研究「不可能以日常用語解釋說明」,但他九日告訴美聯社,量子研究有助於讓全球定位系統更精準,而透過他的研究,「你可以完成一些目前按古典物理學法則做不到的事。」

阿赫許曾任職法國國家科學研究中心(CNRS),且曾任教於美國耶魯大學。他在二○○九年獲CNRS的金質獎章,現獲頒法國最高榮譽的軍團勳章。

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