
本年度諾貝爾物理學獎授予三位在量子力學領域做出開創性貢獻的科學家,他們的研究為新一代超強大電腦的發展鋪平了道路。瑞典皇家科學院(Royal Swedish Academy of Sciences)在瑞典斯德哥爾摩(Stockholm)舉行的新聞發布會上宣布,物理學獎得主為約翰·克拉克(John Clarke)、米歇爾·德沃雷(Michel H. Devoret)和約翰·馬丁尼斯(John M. Martinis)。克拉克教授出生於英國劍橋(Cambridge),現任職於加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)。德沃雷教授出生於法國巴黎(Paris),現為耶魯大學(Yale University)教授,而馬丁尼斯教授則在加州大學聖塔芭芭拉分校(University of California, Santa Barbara)任教。三位獲獎者將共同分享1100萬瑞典克朗(約合87.2萬英鎊)的獎金。
奠定量子電腦的基石
諾貝爾委員會指出,現今沒有任何先進技術不依賴量子力學,包括手機、相機以及光纖電纜等。委員會特別表彰了這三位科學家在1980年代進行的一系列關於電路的突破性實驗,稱其為「在電路中發現宏觀量子力學穿隧效應與能量量子化」。儘管這個領域常被認為深奧難懂,但其影響卻是深遠的。我們日常使用的大多數電子設備都依賴於此,而這些發現正被用於建造極其強大的量子電腦。
克拉克教授在獲獎後接受電話採訪時表示:「這項研究促進了量子電腦的發展。許多人正在研究量子計算,而我們的發現在很多方面是這一切的基礎。」他們的關鍵研究在於觀察微小粒子(如電子)在次原子世界中的行為。克拉克教授與其團隊研究了這些粒子如何看似打破傳統物理學定律,穿越傳統物理學認為不可能逾越的能量障礙,此現象被稱為「穿隧效應」(tunnelling)。利用量子「穿隧效應」,電子能夠成功穿過能量壁壘。
四十年研究的意外榮譽
他們的研究證明了「穿隧效應」不僅存在於量子世界,也能在「現實世界」的電路中重現。這項知識已被科學家們用來製造現代的量子晶片。對於這份遲來的榮譽,克拉克教授坦言感到非常驚訝。他在電話中對記者會表示:「毫不誇張地說,這是我一生中最大的驚喜。」他似乎對自己四十年前完成的研究能獲得科學界最高榮譽感到不可思議,並補充說:「我完全驚呆了。當時我們完全沒有意識到這可能成為諾貝爾獎的基礎。」
倫敦帝國學院(Imperial College London)物理系副教務長萊斯利·科恩(Lesley Cohen)教授對此表示:「這確實是個好消息,他們完全應得的。」她進一步解釋:「他們的工作為超導量子位元(Qubits)奠定了基礎,這是量子技術主要的硬體技術之一。」這項殊榮再次肯定了基礎科學研究對於未來科技發展的深遠影響力,即使其應用價值在數十年後才完全顯現。
新聞來源:BBC
封面來源:美聯社