2020墨子量子獎揭曉，一位獲獎科學家感慨：做科研既能領工資，還這麼有趣

解放日報·上觀新聞報道：北京時間12月10日深夜，2020年度“墨子量子獎”透過影片連線授予了量子精密測量領域的三位科學家，分別是

美國新墨西哥大學的卡爾頓·凱夫斯、日本東京大學的香取秀俊、美國科羅拉多大學博爾德分校的葉軍

（按姓氏字母排序）。

為推動量子資訊科技的科學研究，

中國民間企業家捐資一億元成立了“墨子量子科技基金會”。

由基金會設立的“墨子量子獎”致力於打造國際性學術大獎，透過廣泛邀請提名和國際專家評審，嚴格遴選和表彰國際上在量子通訊、量子模擬、量子計算和量子精密測量等領域做出傑出貢獻的科學家，

此次是第三屆頒獎

。“墨子量子獎”的每位獲獎者將獲得人民幣125萬元（稅後約15萬美元）獎金和一塊金牌。

卡爾頓·凱夫斯，1950年10月出生，美國物理學家

香取秀俊，1964年9月出生，日本物理學家

葉軍，1967年11月出生於上海，物理學家

【既可應用到衛星導航系統，也可應用到無人駕駛中】

三位獲獎的科學家在量子精密測量領域做出了哪些貢獻？奧地利科學院院士、墨子量子基金會國際評審委員會委員皮特·佐勒做了介紹。

香取秀俊和葉軍，在量子精密測量方面做出了突破性成就，

特別是開發了極其穩定和精確的光學原子鐘。“

有了光學原子鐘，可以更好地測量時間，這是量子計量學的一個非常重要的工具，

其精度目前已經達到了10的負19次方。光學原子鐘既可以應用到衛星導航系統，也可以應用到無人駕駛中。”

如果說量子計量能夠建立更加精準的測量工具，那麼量子體系是否會受到擾動？卡爾頓·凱夫斯

早在上世紀80年代就已發表了相關論文，

在量子精密測量及量子資訊理論方面做出了傑出的基礎性工作，尤其是闡明瞭干涉儀中的基本噪聲及其在壓縮狀態下的抑制作用。一年半前，

卡爾頓·凱夫斯的理論被探測到引力波的鐳射干涉引力波天文臺所利用，

從而能夠更好地提升量子干涉儀精度。

【“既能領工資，還這麼有趣”】

儘管是透過影片連線頒獎，三位獲獎人表示“非常激動和興奮”。

“墨子是一個尊崇創新的中國古代科學家，

我覺得自己不可能超過墨子的貢獻。”

卡爾頓·凱夫斯謙虛地說。

他有一個名副其實的“科學家之家”，

他的兒子是地質學家，女兒是生物學家，兒女們的配偶也都是科學家。“我並沒有要求孩子們成為科學家，不過我現在非常有滿足感，他們既是我最喜歡進行科學交流的人，也是我的家人。”

“最近幾年我開始思考，

如何把我們在好奇心驅使下所做的研究用於社會，

這就像是開啟了一場新的旅程，

因為涉及到與企業界的合作。我相信，從基礎研究到現實世界的研究，這樣的迴圈是非常重要的。”香取秀俊說。

“我在小學時就已經接觸到了墨子的一些學說，受益匪淺。我進了中學後，讀了卡爾頓·凱夫斯的論文，他就像英雄一樣影響了我，推動著我去追尋科學，也促成了我今天的獲獎。”葉軍感概地說，從事科學研究，

既能領工資，還這麼有趣，這正是科學研究的美妙之處。

他感到非常榮幸。

【如果覺得並不重要，每天怎麼會有動力起床】

今年的“墨子量子獎”為何授予了量子精密測量領域

？“第一屆‘墨子量子獎’關注的是量子計算領域，第二屆關注的是量子通訊。到了第三屆，我們意識到需要關注新興的量子技術，在國際評選委員會討論時，我們很快就達成了共識。”中國科學院院士、墨子量子基金會國際評審委員會委員潘建偉說。

三位獲獎人的研究

在未來生活中會有什麼樣的應用呢？

“利用量子精密測量，

可以對空間有更加精確的感知，也許還可以構建量子計算機。”

卡爾頓·凱夫斯說，他正在用手機參與影片頒獎，而這在40年前是不可想象的。“我們不是因為應用才有了研究的動力，

我們只是想要去探索這個世界，

而因為有了我們的研究，最終它還是會應用到現實中。”

卡爾頓·凱夫斯說，一定要堅信自己做的研究是重要的，再怎麼強調都不為過

，“如果覺得並不重要，每天怎麼會有動力起床去做研究呢？”

“未來20年或50年，量子精密測量具體會有什麼樣的應用，這是難以預測的。”香取秀俊說，就像光學原子鐘可以應用到無人駕駛，這超出了他之前的想象。

他希望，有一天，量子精密測量可以對火山爆發和地震等進行預測。

葉軍說，

在做光學原子鐘研究時，他一直覺得好像同時在做顯微鏡和天文望遠鏡的研究。

一方面很微觀，需要去理解原子的活動；另一方面也很宏觀，可以研究大陸的漂移、南北極冰蓋的融化等。就好像愛因斯坦在討論相對論的時候，頭腦裡面有兩個虛擬的時鐘，一個是火車離開站臺的時間，還有一個是其他大洲的時間

，“這樣的裝置在未來10年一定會變為現實。”

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量子力學自上世紀初建立以來，已成為近代自然科學技術和社會經濟發展的支柱。半導體、原子能、核磁共振、鐳射、超導、巨磁阻等以量子理論為基礎的重大技術發明及廣泛應用，使得人類在物質科學、資訊科學和生命科學等領域獲得了空前發展。這被稱為

第一次量子革命。

隨著科學家對量子物理基本問題（如量子疊加和量子糾纏等）及其與資訊理論的關聯進行了深入研究，不僅對微觀世界的規律有了更深刻的理解，而且極端條件下的實驗能力不斷提高，使得人類已經能夠直接對單個量子客體（光子、原子、分子、電子等）的狀態進行主動的製備、精確操縱和測量。量子調控和量子資訊科技的迅猛發展標誌著

第二次量子革命

的興起。

欄目主編：黃海華

本文作者：黃海華

文字編輯：黃海華

題圖來源：採訪物件提供