今年的諾貝爾物理獎由法國科學家亞赫許以及美國科學家溫蘭德所共同獲得,諾貝爾委員會表示,兩人在測量物質最小粒子單位「量子」上的貢獻,開啟了量子物理學的新紀元。未來可能基於他們的研究,打造出速度超快的量子電腦,甚至還有人預言,電影《星艦奇航記》中,時光旅行的橋段都有可能成真。
諾貝爾物理獎得獎名單揭曉,是由法國高等師範學院教授亞赫許(Serge Haroche)以及美國國家標準技術學院學者溫蘭德(David J. Wineland)所共同獲得,兩名得主共享新台幣3500萬的獎金。他們得獎的原因是開創量子測量的新技術,諾貝爾物理獎委員會主席強森表示,「諾貝爾委員會特別讚揚得主的開創性研發,使得測量與控制個別量子系統成為可能。」
所謂量子是物質的最小粒子單位,由於很容易和環境物質交互作用,因此很難隔離出來並加以測量,而亞赫許則是以電子通過狹小空間並與光子互動來測量,溫蘭德則是利用雷射光測量並控制電子,兩人可說是殊途同歸。
溫蘭德是在當地時間半夜被通知得獎的電話吵醒,心情相當興奮,溫蘭德說,「我的太太在清晨3點30分接到電話,然後把我搖醒,我們今天大概會很愛睏。」而亞赫許則謙虛地表示還有許多人都比他更應該獲獎,「世界上還有數十個人跟我一樣可以得獎。」
兩名得主的研究,為量子物理學帶來極大貢獻,不僅使得愛因斯坦的光量子理論得以證實,而且可以打造比超級電腦更高速的量子電腦,以及比目前最精準的原子鐘還要精準100倍的時鐘。
亞赫許、溫蘭德兩人開創量子測量的新技術,他們發現不破壞卻能測量量子的方法,這在先前被認為是不可能辦到的,瑞典皇家科學院說,他們的研究可以打造出新的超快速電腦,也就是量子電腦。
現在的電腦以電子為基礎是2元碼,不是0就是1,但量子粒子可進入「態疊加」狀態」(superposition),一個量子位元可能是0或1,或既是0又是1,這可以增加很大的資料儲存空間,對於跑氣候變遷或破解密碼等工作有很大的助益,加拿大一家電腦公司最近就宣稱打造出全球第一台量子電腦,不過還沒有獲得認證。
另一方面,量子物理的突破,打破一切物質的界線,甚至可以使得時光旅行成真,像是電影《星艦奇航記》中,量子力場可以使人類的原子結構重組,快速移動到另一個地方,量子物理的確有機會改變人類的未來。
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