開辟量子物理學實驗領域的新時代
——2012年諾貝爾物理學獎揭曉

2012年諾貝爾物理學獎授予法國科學家塞爾日·阿羅什和美國科學家大衛·維因蘭德，以表彰他們 “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．”瑞典皇家科學院認為：“單個粒子很難從周圍環境中隔離觀測，一旦它們與外界發生交互，通常會失去神秘的量子性質，使得量子物理學中很多奇特現象無法被觀測到．但兩位獲獎者通過實驗，能夠直接觀察單個粒子卻不對其產生破壞，開辟了量子物理學實驗領域的新時代．”

塞爾日·阿羅什(Serge Haroche)，法國．1944年出生于摩洛哥卡薩布蘭卡．1971年從巴黎第六大學獲得博士學位．現為法蘭西學院和巴黎高等師范學院教授．

大衛·維因蘭德(David J. Wineland)，美國．1944年出生于美國威斯康星洲密爾沃基．1970年從哈佛大學獲得博士學位．現供職于美國國家標準與技術研究院和科羅拉多大學波爾得分校．

對于單個微粒(電子、光子或其他物質粒子)來說，經典物理學已不適用．但要從環境中分離出單個微粒非常困難，而且，微粒一旦融入外在世界，其神秘的量子性質便會消失．因此，許多通過量子物理學推測出來的現象看似荒誕，也不能被直接觀測到，研究人員只能進行一些猜想實驗，試圖從原理上證明這些荒誕的現象(測不準關系、量子幾率特性、量子關聯性等)．所以，一個世紀以來，關于量子世界的性質一直爭論不休，特別是愛因斯坦與玻爾的爭論．

阿羅什和維因蘭德與研究小組一起，創建了一種巧妙的實驗方法：阿羅什的工作是打造出一個微波腔，借助單個原子在微波腔中會輻射或吸收單個光子的特性，實現了操縱單個光子．而維因蘭德則制造出了一個離子阱，先用光來俘獲離子，然后用激光冷卻離子，進而對離子進行測量和控制．

利用上述實驗方法，他們成功地實現了對量子碎片的測量和控制，突破了以前人們認為單個微粒無法被直接觀測到的看法．這套方法允許他們檢驗、控制并計算粒子．

阿羅什和維因蘭德的研究成果，開辟了量子物理學實驗領域的新時代．使科學日益接近描述一個真實的量子世界．