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北京時間12月10日晚，“墨子量子科技基金會” 宣布，2020年度 “墨子量子獎” 授予量子精密測量領(lǐng)域三位科學(xué)家，他們分別是美國新墨西哥大學(xué)教授卡爾頓·凱夫斯（Carlton Caves），日本東京大學(xué)教授香取秀俊（Hidetoshi Katori）和美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校教授葉軍（Jun Ye）。每位得主將獲得125萬元（稅后約15萬美元）的獎金和一枚金牌。

受新冠疫情影響，此次新聞發(fā)布會在線上舉行，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉主持，評審委員會主席、中國科學(xué)院前院長白春禮，評審委員會委員、奧地利理論物理學(xué)家彼得·佐勒（Peter Zoller）等在新聞發(fā)布會上祝賀了獲獎?wù)?，并就獲獎人的工作做了科普介紹。

“今年的獲獎?wù)哒嬲砹肆孔蛹夹g(shù)的發(fā)展，也代表著我們有堅實的基礎(chǔ)科學(xué)和實際應(yīng)用?！?佐勒在當(dāng)晚的新聞發(fā)布會上說。

三位獲獎人的研究領(lǐng)域均為量子精密測量。量子精密測量是指通過提出新的物理原理和制造精密儀器來測量基本物理量，如活細(xì)胞內(nèi)部的微小結(jié)構(gòu)，化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)，光的頻率，干涉儀的相位等。

“它能回答的問題之一是，自然界中的常量是否隨時間變化？”佐勒說，“實話說，我們還沒有發(fā)現(xiàn)。但這些正在建造中的原子鐘也許可以進(jìn)入這樣一個領(lǐng)域，可以問這些問題。一旦我們找到肯定的答案，物理定律就可能要被改寫。”

今年70歲的卡爾頓·凱夫斯是新墨西哥大學(xué)的名譽教授和物理與天文學(xué)特聘教授，他因其在量子精密測量及量子信息理論方面的基礎(chǔ)性工作受到獎勵，尤其是在闡明干涉儀中的基本噪聲及其在壓縮狀態(tài)下的抑制作用方面的工作。

20世紀(jì)80年代初期，凱夫斯第一個證明干涉測量法中的基本噪聲來自真空進(jìn)入干涉儀未使用的端口，并發(fā)現(xiàn)通過壓縮真空代替真空來減少噪聲，提高干涉儀的靈敏度 [1]。

2020年度墨子量子獎得主、美國墨西哥大學(xué)教授Carlton Caves 

圖源：CMCaves, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

凱夫斯首先感謝了墨子量子科技基金會授予他這一獎項，“墨子量子獎得名于中國古代哲學(xué)家墨子，他的哲學(xué)強(qiáng)調(diào)內(nèi)省、自我反省和真實，這正是我所珍視的價值觀，而且墨子教導(dǎo)人人平等，創(chuàng)新和傳統(tǒng)同樣寶貴?！绷硗?，他也感謝了評審委員會，“這群杰出的科學(xué)家認(rèn)可我的科學(xué)貢獻(xiàn)，讓我受寵若驚” 。[2]

凱夫斯說，量子精密測量是他和他的同事們投入一生的工作，過程并非總一帆風(fēng)順?！坝袝r候我們運氣好，其他人也覺得我們的研究重要且有意義；有些時候則走不通?！彼f，“這就是一個科學(xué)研究者的日常。”但他認(rèn)為，堅持自己感興趣的方向，和志趣相投的同事并肩戰(zhàn)斗，最終取得發(fā)現(xiàn)的喜悅是無可比擬的。

凱夫斯一家都是科學(xué)家，包括他的兩個孩子以及他們的配偶?？ǚ蛘f，他告訴孩子們自己獲獎的消息時，孩子們跟他開玩笑，“我們以為你剃頭留胡子是因為疫情，原來是為了模仿墨子，好讓他們不得不給你頒獎”。凱夫斯的兒子和兒媳也在線參加了此次新聞發(fā)布會。

香取秀俊和葉軍則憑借他們在量子精密測量方面的突破性成就獲獎，特別是在開發(fā)極其穩(wěn)定和精確的光學(xué)原子鐘方面的成就。

2020年度墨子量子獎得主、東京大學(xué)教授Hidetoshi Katori 

圖源：https://www.jst.go.jp/erato/katori/erato_en/summary.html

香取秀俊回憶了20多年前開始尋找研究方向時遇到的困難和嘗試突破的努力。2011年，香取秀的研究小組造出了當(dāng)時世界上精準(zhǔn)度最高的原子鐘，其允許測量時間的精度達(dá)到小數(shù)點后17位數(shù)。[3]

他表示，做精密測量的想法，是在他于20世紀(jì)90年代在德國工作時，不斷追蹤前沿發(fā)展和思考可能研究方向的過程中產(chǎn)生的。近年來，香取秀俊則在思考如何將理論運用于實際，對社會做出更多直接貢獻(xiàn)。

“我認(rèn)為從基礎(chǔ)研究到實際應(yīng)用的循環(huán)對研究的可持續(xù)性非常重要，能夠激發(fā)未來更多的新的基礎(chǔ)研究。” 香取秀俊說。

1967年出生于上海的葉軍是此次獲獎人中最年輕的學(xué)者。他在獲獎感言中表示，另外兩位獲獎人與他亦師亦友，他十分敬仰他們的工作，也感謝他們曾在交流中給他帶來的啟發(fā)。

葉軍本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)，碩士畢業(yè)于美國新墨西哥大學(xué)，1997年在美國科羅拉多大學(xué)獲得物理學(xué)博士學(xué)位，并于1999年起執(zhí)教于科羅拉多大學(xué)物理系，主要從事精密測量、多體量子物理、激光技術(shù)等領(lǐng)域的研究。1999年，年僅31歲的葉軍因在超高靈敏激光光譜、頻率計量和量子光學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)性工作獲得美國光學(xué)學(xué)會阿道夫隆獎?wù)?，之后相繼獲得美國物理學(xué)會拉比獎和拉姆西獎。葉軍為美國科學(xué)院院士和中國科學(xué)院外籍院士。

 “我的導(dǎo)師約翰·霍爾（John Hall）曾經(jīng)說過，享受（研究）還有錢賺，是多么難以置信的好事”，葉軍說，“我覺得這正是做研究應(yīng)該有的態(tài)度，我也真的非常享受科研?！?/span>

在墨子量子獎的新聞發(fā)布會上，葉軍也向潘建偉團(tuán)隊近期發(fā)布的“九章”量子計算機(jī)工作表示祝賀。“量子科技正在經(jīng)歷一個深刻的變革期，而這將會給人類社會帶來長遠(yuǎn)的改變。”他說。

過去百年間，量子理論不僅顛覆了經(jīng)典世界觀，也催生了半導(dǎo)體、原子能、核磁共振、激光、超導(dǎo)、巨磁阻等技術(shù)的應(yīng)用，潘建偉將之稱為“第一次量子革命”。[4] 而今天，量子調(diào)控和量子信息技術(shù)的發(fā)展則可能成為能源、信息、材料和生命等領(lǐng)域創(chuàng)新的源泉，“第二次量子革命”或許正在路上。