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諾貝爾物理學獎得主:如果能穿越我最想見到愛因斯坦【2】

2012年12月21日08:14    來源:廣州日報    手機看新聞

  獲獎演講

  從“薛定諤的貓”說起

  現年68歲的瓦恩蘭出生於美國,1970年在美國哈佛大學取得物理學博士學位,現任美國科羅拉多大學波德分校教授、美國國家標准技術研究所研究員和離子儲存組組長。

  該研究所在美國物理學界久負盛名,在過去的15年裡已經有3名研究人員分別獲得了1997年、2001年和2005年的諾貝爾物理學獎,也是美國政府試驗室中獲得諾貝爾獎最多的一個實驗室。

  如何闡釋今年諾貝爾獎物理學研究的成就?瑞典皇家科學院給的獲獎理由是“提出了突破性的實驗方法,使測量和操控單個量子體系成為可能”。然而,在瓦恩蘭和阿羅什面對公眾演講中,他們卻選擇了一個非常直觀又引發公眾興趣的實驗——從“薛定諤的貓”說起。

  按照物理學理論,我們生活在牛頓所說的經典世界,這是一個確定性的宏觀世界。而量子世界,包括離子與光子則是屬於不確定的微觀世界。比如,當一隻貓被放在一個封閉看不見的盒子裡並有毒藥緩慢散發時,如何在不打開盒子的狀態下,宏觀世界的我們判定貓是死還是活就是一個問題。而在獲得答案前,按照量子力學說法,這隻貓的狀態非生非死,而是“生與死的疊加狀態”,即“薛定諤的貓”的狀態。

  結尾溫馨致辭

  感謝合作25年的伙伴

  在火爆的美劇《生活大爆炸》中,謝爾頓也曾用“薛定諤的貓”來向女主人公佩妮解釋他所處的愛情狀態——“是生是死並不確定”。

  一旦有人在不打開盒子的情況下,了解“薛定諤的貓”狀態,也就是解決了處於宏觀世界的人類如何才能有效操控微觀世界的量子問題。

  光子和離子是光與物質的最小單位。2004年,瓦恩蘭的著名實驗就是在不破壞離子狀態的情況下,用激光冷卻技術將微小的離子好像玻璃球一樣放在帶電的離子阱(Ion trap)上。這不僅奠定了他作為量子計算的實驗奠基者地位,也使他獲得了2007年的美國國家科學獎和今年的諾貝爾獎。

  在瓦恩蘭的演講最后,他意外地展示出了他們夫婦與阿羅什夫婦一起看話劇的合照,這比其他諾貝爾獎得主在演講結尾中慣用的感謝團隊與科學贊助商更為溫馨。因為他和阿羅什在量子光學領域已經合作了25年。

  “感謝我和阿羅什一起度過的美好時光。”他說。

(責任編輯:林露)


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