量子世界,神奇得难以捉摸

本刊编辑部

爱因斯坦曾说：“理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”与人们熟知的世界截然不同，自然界微观领域其实是个常人难以理解的量子世界。在量子世界中，经典物理规律已经不再适用，取而代之的是量子物理。不知是死是活的“薛定谔猫”、不知光子通过左缝还是右缝的双缝衍射实验，就是对量子物理奇特规律的绝佳描述。

过去一百年里，科学家们已经知道原子的行为颇为古怪，一些科学常识方面的定律被其内部奇怪的量子力学规律所颠覆。20世纪上半叶以来，量子论彻底改变了现代物理学的面貌，然而由于量子难以捉摸的特性，人类一直难以更精确地窥探它们的奥秘。新年推出的“锐·聚焦”栏目最先将关注的目光锁定2012年诺贝尔物理学奖的研究项目。原本仅仅是理论学派的领域，被塞尔日·阿罗什与戴维·瓦恩兰的研究“打开了新时代量子物理学实验领域的大门”。现在，借助他们的新方式，实验物理学家们得以操控单个粒子，或者对粒子进行计数。他们的最大贡献在于首次让这一领域的研究向应用层面发展，让新一代的超级量子计算机的诞生有了初步可能。

同时，本期“览·科学”栏目也将视线转向2012年诺贝尔奖其他两个科学奖项，无论是彻底改变了人类对细胞核生物体发展认识的诺贝尔生理学或医学奖，还是突破性地揭示G蛋白偶联受体这一重要受体家族的内在工作机制的诺贝尔化学奖，都凝聚着研究者数十年如一日的辛勤劳动，也意味着他们在人类探索未知领域的步伐向前迈出了坚实的一步。

阿罗什和瓦恩兰的获奖，使量子信息技术领域首次出现在诺贝尔奖的领奖台。他们分别展示了如何在不破坏单个粒子的情况下对其进行直接观察的方法，但他们做到的却不只是在量子世界控制住粒子。他们的发现将带给人们生活的改变，或许是目前难以想象的。正如诺贝尔物理学奖评委会所言：也许就在本世纪之内，量子计算机就将彻底改变我们的日常生活，如同传统计算机上世纪以来给世界带来的巨大改变一样。