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安东·蔡林格

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安东·蔡林格2022年诺贝尔物理学奖得主
Anton Zeilinger
出生 (1945-05-20) 1945年5月20日（79岁）
奥地利因河地区里德
国籍 奥地利
母校维也纳大学 (学士, 博士)
维也纳工业大学 (特许任教资格)
知名于量子隐形传态
贝尔不等式的实验证据
伊利泽-威德曼炸弹测试问题
奖项艾萨克·牛顿奖章（2007）
沃尔夫物理学奖（2010）
诺贝尔物理学奖（2022）
科学生涯
研究领域物理学
机构维也纳大学
慕尼黑科技大学
维也纳科技大学
麻省理工学院
牛津大学墨顿学院
法兰西公学院
论文Neutron depolarization measurements on a Dy-single crystal（1972）
博士导师赫尔穆特·劳赫（英语：Helmut Rauch）
博士生潘建伟[1]
托马斯·延内维恩（英语：Thomas Jennewein）[2]
斯蒂芬妮·巴兹（英语：Stefanie Barz）[3][4]
马小松
安东·蔡林格（2021年）

安东·蔡林格[5]，又译安东·塞林格[6][7]（德语：Anton Zeilinger；德语：[ˈtsaɪlɪŋɐ]，1945年5月20日—），奥地利量子论物理学家，和诺贝尔物理学奖获得者[8]。他现在是维也纳大学物理学荣誉退休教授，他还是奥地利科学院量子光学与量子信息研究所（英语：Institute for Quantum Optics and Quantum Information）维也纳分所主席[9]。他的大部分研究涉及量子纠缠的基本方面和应用。

2007年，安东·蔡林格获得英国物理学会的第一个艾萨克·牛顿奖章，以表彰“他对量子物理学基础的概念上和实验上的开创性贡献，已经成为快速发展的量子信息领域的基石"[10][9]。2022年10月，他与阿兰·阿斯佩和约翰·克劳泽共同荣获诺贝尔物理学奖，以表彰他们在纠缠光子实验、确立贝尔定理的违背验证，和开创量子信息科学方面的杰出工作[11]。

早年生活和教育

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安东·蔡林格于1945年出生于奥地利上奥地利州的因河地区里德。 他于1963年至1971年在维也纳大学学习物理和数学。他于1971年获得了维也纳大学的哲学博士学位，并在赫尔穆特·劳赫（英语：Helmut Rauch）的指导下完成了《Dy单晶上的中子去极化测量》的论文。 1979年，他获得了维也纳科技大学的大学讲师资格（特许任教资格）[12][13]。

事业

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蔡林格曾在维也纳工业大学和因斯布鲁克大学任职[来源请求]。 他曾在麻省理工学院、柏林洪堡大学、牛津大学墨顿学院、慕尼黑工业大学、和巴黎法兰西公学院担任访问职位 （国际主席）[来源请求]。 蔡林格荣获的奖项包括沃尔夫物理学奖（2010年）、英国物理学会的首届艾萨克·牛顿奖章（2007 年）、和费萨尔国王国际奖（英语：King Faisal Prize）（2005年）。

他是7所科学院的院士[来源请求]。安东·蔡林格目前是维也纳大学物理学名誉教授和奥地利科学院量子光学与量子信息研究所（英语：Institute for Quantum Optics and Quantum Information）的高级科学家。 他于2013年至2022年担任奥地利科学院院长[14]。

自从2006年起，蔡林格担任奥地利科技学院董事会副主席，这是一个由蔡林格提议发起的雄心勃勃的项目。 2009年，他创立了国际学院 Traunkirchen ( International Academy Traunkirchen)[15]， 致力于支持科学技术方面的天才学生。 他是道格拉斯·亚当斯的《银河系漫游指南》的粉丝，甚至将他的帆船命名为42[16]。

研究

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量子隐形传态

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主条目：量子隐形传态

最广为人知的是他首次实现了独立量子比特的量子隐形传态[17]。 后来，他将这项工作扩展到开发一种源，用于在两个加那利群岛之间自由传播隐形传输的量子比特[18]和超过144公里的量子隐形传输[19]。 量子隐形传态是许多量子信息协议中的一个基本概念。 除了在量子信息传输中的作用外，它还被认为是在量子计算机中构建逻辑门的重要可能机制[20]。

量子通信、量子密码学、量子计算

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1998年（2000年出版），他的团队率先使用纠缠光子实现量子密码学[21]。

然后，他还将量子纠缠应用于光学量子计算，在2005年[22]， 他首次实现了单矢量子计算。 这是 Knill、Laflamme 和 Milburn 提出的基于量子测量的协议[23]。

蔡林格和他的小组关于长距离纠缠分布的实验始于位于多瑙河两岸的实验室之间的自由空间和基于光纤的量子通信和隐形传态[24]。然后将其扩展到整个维也纳市[25]和两个加那利群岛之间超过144公里的更远距离，从而成功证明与卫星进行量子通信是可行的。 他的梦想是将纠缠光源放到轨道上的卫星上[16]。 第一步是在意大利马泰拉激光测距天文台(Matera Laser Ranging Observatory)的实验中实现的[26]。

更新颖的纠缠态

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安东·蔡林格与他的团队一起，为实现新的纠缠态做出了许多贡献。 当 Paul Kwiat（英语：Paul Kwiat） 在蔡林格小组担任博士后[27]时，他与 Paul Kwiat 一起开发了偏振纠缠光子对的来源，成为全球许多实验室的主力军。 光子轨道角动量纠缠的首次展示为许多实验室开辟了一个新兴的研究领域[28]。

宏观量子叠加

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蔡林格也对将量子力学扩展到宏观领域感兴趣。 1990年代初，他开始在原子光学领域进行实验。他开发了多种相干操纵原子束的方法，其中许多方法，例如原子德布罗意波在时间调制光波衍射时的相干能量转移，已成为当今超冷原子实验的一部分。 1999年，蔡林格放弃了原子光学，转而进行非常复杂和巨大的大分子—富勒烯的实验。 1999年成功展示了这些C60和C70分子的量子干涉[29]，开启了一个非常活跃的研究领域。

2005年，蔡林格与他的研究小组研究了机械悬臂的量子物理。2006年，蔡林格与在巴黎的Heidmann[来源请求]及在Garching的Kippenberg[来源请求]共同以实验证明了微镜在无反馈的情况下，借由辐射压达到自我冷却的效果。[30]

使用轨道角动量状态，他能够证明角动量的缠绕性高达300ħ。[31]

作品

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蔡林格撰写了550多篇科学文章，其中500篇经过同行评审，16篇被认为是高被引用论文。

荣誉

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国际荣誉
奥地利奖项
  • 为奥地利共和国服务而颁发的金质勋章 (Decoration of Honour for Services to the Republic of Austria)（2024年）[38]
  • 奥地利科学与艺术奖 (Austrian Decoration for Science and Art)，奥地利共和国（2001年）[39]

在大众文化中

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蔡林格在《穿越虫洞》（Through the Wormhole）第二季接受了摩根·弗里曼的采访。

参考文献

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  1. ^ Prof. Jian-Wei Pan. [2015-11-20]. （原始内容存档于2016-03-04）. 
  2. ^ Quantum Communication and Teleportation Experiments using Entangled Photon Pairs (PDF). 2002-06-11 [2015-11-20]. （原始内容存档 (PDF)于2015-11-20）. 
  3. ^ Barz, Stefanie. Photonic Quantum Computing. 2012-10-15 [2021-10-15]. （原始内容存档于2022-10-04） –通过othes.univie.ac.at. 
  4. ^ Prof. Dr. Stefanie Barz | Institute for Functional Matter and Quantum Technologies | University of Stuttgart. www.fmq.uni-stuttgart.de. [2021-10-15]. （原始内容存档于2021-10-24）. 
  5. ^ 三名科学家分享2022年诺贝尔物理学奖. 新华网. [2022-10-05]. （原始内容存档于2022-10-07）. 
  6. ^ 安东·塞林格. 中国工程院. [失效链接]
  7. ^ 院士信息 安东·塞林格. 中国科学院. （原始内容存档于2020-09-23）. 
  8. ^ The Nobel Prize in Physics 2022. NobelPrize.org. [2022-10-04]. （原始内容存档于2022-10-05） （美国英语）. 
  9. ^ 9.0 9.1 Anton Zeilinger. www.nasonline.org. [2022-10-04]. （原始内容存档于2022-02-22）. 
  10. ^ Anton Zeilinger scoops first Isaac Newton medal. Physics World. 2007-10-03 [2022-10-04]. （原始内容存档于2022-10-06） （英国英语）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Ahlander, Johan; Burger, Ludwig; Pollard, Niklas. Nobel physics prize goes to sleuths of 'spooky' quantum science. Reuters. 2022-10-04 [2022-10-04]. （原始内容存档于2022-10-04） （英语）. 
  12. ^ Curriculum Vitae Anton Zeilinger (PDF). Austrian Academy of Sciences. 2022-09-30 [2022-10-04]. （原始内容存档 (PDF)于2022-08-30）. 
  13. ^ Neutron depolarization measurements on a Dy-single crystal (PDF). Austrian Academy of Sciences. 1972 [2022-10-04]. （原始内容存档 (PDF)于2022-01-08）. 
  14. ^ Anton Zeilinger – new President of the Austrian Academy of Sciences. Vienna Center for Quantum Science and Technology. 2013-03-16 [2013-09-23]. （原始内容存档于2014-10-13）. 
  15. ^ International Academy Traunkirchen. [2021-10-15]. （原始内容存档于2014-12-19）. 
  16. ^ 16.0 16.1 Minkel, Jr. The Gedanken Experimenter. Scientific American. 2007-08, 297 (2) [2022-10-07]. Bibcode:2007SciAm.297b..94M. ISSN 0036-8733. PMID 17894178. doi:10.1038/scientificamerican0807-94. （原始内容存档于2022-11-01）. 
  17. ^ D. Bouwmeester, J. W. Pan, K. Mattle, M. Eibl, H. Weinfurter & A. Zeilinger, Experimental Quantum Teleportation, Nature 390, 575–579 (1997). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期2009-10-29.. Selected for the Nature “Looking Back” category of classic papers from Nature’s archive; one of ISI’s “Highly Cited Papers”.
  18. ^ J.-W. Pan, S. Gasparoni, M. Aspelmeyer, T. Jennewein & A. Zeilinger, Experimental Realization of Freely Propagating Teleported Qubits, Nature 421, 721–725 (2003). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期2013-11-15..Selected by the International Institute of Physics as one of the top ten Physics Highlights in 2003.
  19. ^ X.-S. Ma, T. Herbst, T. Scheidl, D. Wang, S. Kropatschek, W. Naylor, B. Wittmann, A. Mech, J. Kofler, E. Anisimova, V. Makarov, T. Jennewein, R. Ursin & A. Zeilinger, Quantum teleportation over 143 kilometres using active feed-forward, Nature 489, 269–273 (2012). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期2022-10-04.. Ranked as a “highly cited paper” by Thomson Reuters’ Web of Science, placing it in the 1% of the academic field of physics based on a highly cited threshold for the field and publication year.
  20. ^ Shelton, Jim. Yale researchers 'teleport' a quantum gate. YaleNews. 2018-09-05 [2022-10-04]. （原始内容存档于2022-10-08） （英语）. 
  21. ^ T. Jennewein, C. Simon, G. Weihs, H. Weinfurter & A. Zeilinger, Quantum Cryptography with Entangled Photons, Phys. Rev. Lett. 84, 4729–4732 (2000). Abstract. This paper was featured in several popular science magazines, both online and in print.
  22. ^ P. Walther, K.J. Resch, T. Rudolph, E. Schenck, H. Weinfurter, V. Vedral, M. Aspelmeyer & A. Zeilinger, Experimental one-way quantum computing, Nature 434 (7030), 169–176 (2005). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期2022-10-04..
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  24. ^ Rupert Ursin; Thomas Jennewein; Markus Aspelmeyer; Rainer Kaltenbaek; Michael Lindenthal; Philip Walther; Anton Zeilinger. Quantum teleportation across the Danube. Nature. 2004-08-18, 430 (7002): 849 [2021-04-21]. PMID 15318210. S2CID 4426035. doi:10.1038/430849a. （原始内容存档于2022-10-04）. 
  25. ^ Markus Aspelmeyer; Hannes R. Böhm; Tsewang Gyatso; Thomas Jennewein; Rainer Kaltenbaek; Michael Lindenthal; Gabriel Molina-Terriza; Andreas Poppe; Kevin Resch; Michael Taraba; Rupert Ursin; Philip Walther; Anton Zeilinger. Long-Distance Free-Space Distribution of Quantum Entanglement. Science. 2003-08-01, 301 (5633): 621–623. Bibcode:2003Sci...301..621A. PMID 12817085. S2CID 40583982. doi:10.1126/science.1085593. 
  26. ^ P. Villoresi, T. Jennewein, F. Tamburini, M. Aspelmeyer, C. Bonato, R. Ursin, C. Pernechele, V. Luceri, G. Bianco, A. Zeilinger & C. Barbieri,Experimental verification of the feasibility of a quantum channel between Space and Earth 互联网档案馆的存档，存档日期2017-11-22., New Journal of Physics 10, 033038 (2008). Highlight of New J. Phys. for 2008.
  27. ^ P.G. Kwiat, K. Mattle, H. Weinfurter, A. Zeilinger, A.V. Sergienko & Y.H. Shih, New High-Intensity Source of Polarization-Entangled Photon Pairs, Phys. Rev. Lett. 75 (24), 4337–41 (1995). Abstract.
  28. ^ A. Mair, A. Vaziri, G. Weihs & A. Zeilinger, Entanglement of the orbital angular momentum states of photons, Nature 412 (6844), 313–316 (2001). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期3 May 2010..
  29. ^ M. Arndt, O. Nairz, J. Voss-Andreae, C. Keller, G. van der Zouw & A. Zeilinger, Wave-particle duality of C60 molecules, Nature 401, 680–682 (1999). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期21 September 2012.. Selected by the American Physical Society as a physics highlight of 1999.
  30. ^ S. Gigan, H. R. Böhm, M. Paternostro, F. Blaser, G. Langer, J. B. Hertzberg, K. Schwab, D. Bäuerle, M. Aspelmeyer & A. Zeilinger, Self-cooling of a micro-mirror by radiation pressure, Nature 444, 67–70 (2006). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期1 August 2013..
  31. ^ R. Fickler, R. Lapkiewicz, W. N. Plick, M. Krenn, C. Schäff, S. Ramelow & A. Zeilinger, Quantum entanglement of high angular momenta, Science 338, 640–643 (2012). Abstract 互联网档案馆的存档，存档日期29 December 2021.. Selected as one of the top 10 breakthroughs of the year 2012 by IOP's Physics World. Also featured in DPG's Physik Journal. Ranked as a "highly cited paper" by Thomson Reuters' Web of Science, placing it in the 1% of the academic field of physics based on a highly cited threshold for the field and publication year.
  32. ^ Anton Zeilinger. Wolf Foundation. 2018-12-11 [2022-10-05]. （原始内容存档于2020-01-12） （美国英语）. 
  33. ^ Isaac Newton Medal and Prize recipients. IOP. [2022-10-06]. （原始内容存档于2021-11-02）. 
  34. ^ All time Winners. KFIP. [2022-10-05]. （原始内容存档于2013-08-11）. 
  35. ^ Klopsteg Memorial Lecture. American Association of Physics Teachers. [2022-10-07]. （原始内容存档于2009-10-31）. 
  36. ^ Verzeichnis der Mitglieder (PDF). Pour le mérite für Wissenschaften und Künste: 48. 2022-08-25 [2022-10-08]. （原始内容存档 (PDF)于2022-10-06）. 
  37. ^ EOS Prize. European Optical Society. [2022-10-07] （英语）. 
  38. ^ Bundespräsident ehrte Nobelpreisträger Zeilinger, Handke und Kandel. Der Standard. 2024-02-22 [2024-02-24] （德语）. 
  39. ^ Reply to a parliamentary question (PDF): 1436. [25 November 2012]. （原始内容存档 (PDF)于1 May 2020） （德语）. 

外部链接

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