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诺贝尔物理学奖出炉,量子纠缠知多少?

诺贝尔物理学奖

量子技术新时代

2022年10月4日,瑞典皇家科学院宣布,2022年诺贝尔物理学奖将授予法国物理学家阿兰·阿斯佩 (Alain Aspect)、美国理论和实验物理学家约翰·弗朗西斯·克劳泽(John F. Clauser) 和奥地利科学家安东·塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们“用纠缠光子进行实验,证伪贝尔不等式,开创量子信息科学”。

阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格利用突破性的实验,证明了研究和控制处于纠缠状态的粒子的潜力。发生在纠缠对中的一个粒子上的事情会决定发生在另一个粒子上的事情,即使它们的距离远到无法彼此相互作用。获奖者们对实验工具的开发为量子技术的新时代奠定了基础。

量子力学的基本原理不只是一个理论问题或哲学问题。为了利用单个粒子系统的特殊属性来构建量子计算机、改进测量、建立量子网络和建立安全的量子加密通信,目前人们正在进行大量的研究和开发。

量子计算和量子通信无疑成为当下热门话题,在这个领域中国于质疑声中崛起,目前已经稳稳地走在了世界前列。当其他人还停留在理论实验阶段时,我国已率先将其应用到了实际中,我国自主研制的世界上首颗空间量子科学实验卫星“墨子号”于2016年8月在中国酒泉卫星发射中心发射成功,实现千公里级天地量子信息通信新突破,彰显了中国科技硬实力。

经过了多年的努力,2022年5月,墨子号卫星首次实现了1200公里的通讯。这是人类历史上第一次将量子纠缠真正用于超远距离的通讯,它彻底地证实了量子纠缠在通讯中应用的可能性。

诺贝尔奖首次授予量子科技领域的研究者是对量子科技领域的肯定。在诺贝尔奖的官方介绍中,还大量引用了我国科学家团队的成果与贡献。我们期待也相信,诺奖舞台、世界科技舞台会出现越来越多的中国身影、中国力量,给我们带来更多惊喜!

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1、《漫画诺贝尔科学家——物理学奖》  

作者:胖乐胖乐著

内容简介:诺贝尔科学奖项是怎么评选的?诺贝尔奖和一群绝顶聪明的天才是怎样影响世界的?获得诺奖的科学家之间是否也充满竞争、矛盾和冲突?本书集自传、故事、理论分析、科学史等为一体,带你了解这个时代最令人垂涎和最有说服力的奖项——诺贝尔奖和杰出天才得主们鲜为人知的那些事儿。

2、《量子科技——新华社记者带你探秘》 

作者:《量子科技:新华社记者带你探秘》编委会编著

内容简介:量子力学是人类探究微观世界的重大成果,量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术创新,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。本书集纳新华社有关量子科技的报道,综合文字、图片和音视频内容,分别解释了什么是量子、量子科技的发展、中国在量子科技领域的成就和中国科学家的科研奋斗等四大方面问题,对于读者了解量子科技的基本概念和中国在该领域的发展,有一定的科普作用。

3、《量子物理学的世界》

作者:【英】布莱恩·克莱格(Brian Clegg)著

内容简介:量子力学是人类探究微观世界的重大成果,本书带领你游历量子物理学的每个领域,探索物理学与微观粒子的奥秘,从宇宙大爆炸、原子世界、同位素之谜、迷人的聚变到薛定谔方程、哥本哈根诠释、芝诺效应、超导体、黑洞等,逐步为你揭开微观物理世界的神秘面纱。

4、《通信简史——从遗传编码到量子信息》

作者:杨义先,钮心忻著

内容简介:人人都离不开手机、互联网、大数据与信息系统,而这一切的核心都是通信,准确地说是电子通信。但是,众多通信专家过去都不曾全面深入地思考过通信的前世今生,几乎所有通信史籍都只认定了从烽火开始的区区3000年文明通信史,而忽略了整个生物界长达38亿年的通信史,忽略了真核生物长达23亿年的通信史,忽略了原生生物长达15亿年的通信史……那么,在没有文字记载的情况下,史前通信史是如何写就的呢?本书将给你答案。

5、《幽灵般的超距作用——重新思考空间和时间》

作者:【美】乔治·马瑟(George Musser)著

内容简介:作者将带领我们进行一次史诗般的旅行,我们将看到实验物理学家如何观测粒子的行为,天文学家如何发现与统计学上完全相同的银河系,宇宙学家希望解开围绕着大黑洞的悖论。他还通过20世纪的一些主要发现追溯了关于非定域性的辩论,展示了面对同样的无可争辩的实验证据时科学家如何提出完全不同的解释。