尼古拉·吉桑：量子物理進展同牛頓學說盛行的年代一樣震撼

中青在線訊（中國青年報·中青在線記者 李劍平）如果你生活在牛頓學說盛行的年代，想了解當時發生的一切？如今量子物理的進展將給予你同樣的震撼。這是瑞士日內瓦大學物理學家尼古拉·吉桑在其《跨越時空的骰子》（中文版）封面上寫的一段話。

中國科學院院士、量子科學實驗衛星首席科學家潘建偉在《跨越時空的骰子》（中文版）序言上說：「尼古拉·吉桑是我的好朋友。」他自20世紀90年代初，帶領團隊長期從事量子物理基礎、量子通信理論與實驗、實用化量子密碼等方向的研究，是該領域具有重要影響力的科學家。曾獲瑞士國家最高獎馬塞爾·伯努瓦獎，國際量子信息領域最高獎等。

瑞士日內瓦大學物理學家尼古拉·吉桑

《跨越時空的骰子》原始版本為法語，後被翻譯成英語、德語在內的多種不同語言，在量子物理與量子信息領域學生、青年學者以及研究人員中引起廣泛興趣。近日，尼古拉·吉桑來浙江省杭州市出席有關活動時，接受了中國青年報·中青在線記者的專訪說，現在，物理學家探索的量子物理世界充滿原子、光子以及其他很神秘的物質。身處這場浪潮中不被其吸引是很遺憾的，就如我們與達爾文或者牛頓一個年代卻與他們的科學革命擦肩而過一樣。

瑞士日內瓦大學物理學家尼古拉·吉桑，著作的《跨越時空的骰子》（中文版）

第一次量子物理革命於20世紀初開始，標誌是波粒二象性的發現。人們因此能極其準確地描述構成物質的原子，形成金屬、半導體內電流的電子云以及構成光束的數以億計的光子的統計特徵。

到了20世紀60年代，物理學家們開始追問在第一次量子物理革命中被擱置的兩個問題，即如何做出精確統計預言的量子物理運用到單個微觀粒子？量子物理糾纏對的驚人特性是否真的與自然規律一致？這些答案先由實驗物理學家給出，理論物理學家對其加以完善過程中，引發了第二次量子物理革命至今。

在20世紀80年代，尼古拉·吉桑成為國際上首批對光纖中光子對的糾纏現象進行檢驗的實驗物理學家，很好地使用日內瓦周邊的商業電信光纖網路展示相距幾十公里依然存在的量子糾纏性。他證實了遙遠物體間能發生糾纏，並讓最子隱形傳態協議投入應用，成為首批將量子糾纏性應用於量子密碼和真隨機數生成的科學家之一。

尼古拉·吉桑說，直到第一次應用前，大多數物理學家都忽視了糾纏和非局域性的重要性，甚至視其為純粹的哲學問題。在1991年之前，對這些領域展現出研究興趣是需要勇氣的，甚至需要些衝動和魯莽。

「量子物理的研究發展就像一棵大樹一樣有很多分枝和方向，目前投入應用的主要集中在量子通信密碼、量子計算和量子探測等領域。其中，在量子通信領域，中國科學技術大學、清華大華、瑞士日內瓦大學、維也納大學等研究團隊走在了世界的前列。」尼古拉·吉桑說。據尼古拉·吉桑介紹，在量子計算機研發方向美國最先進，美國IBM、亞馬遜、谷歌，以及中國阿里巴巴都在做；量子探測歐洲做得最好，主要以荷蘭德爾夫大學的研究團隊為主。

在國際上，越來越多的國家政府與企業關注量子物理的應用技術。21世紀將是量子應用大發展的世紀。尼古拉·吉桑說，在量子理物理論研究方向每個國家的科學家都經常尋求合作，美國人、中國人、日本人與歐洲人緊密在一塊。但是，在量子物理研究成果產業化過程中，不同國家以及公司之間還是存在良性競爭，怎麼把產品做到極致滿足實際需求。這對於人類社會與發展來說，是一件大好事。

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