2022年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)由三位科學(xué)家Alain Aspect、John Clauser、Anton Zeilinger分享，以表彰他們各自利用量子糾纏進(jìn)行了開(kāi)創(chuàng)性的實(shí)驗(yàn)，證偽了貝爾不等式，研究結(jié)果也為量子信息技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

量子力學(xué)登頂今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，不禁讓人翻一翻量子力學(xué)史及諾貝爾獎(jiǎng)史。1900年普朗克出提出了能量子概念，量子大門(mén)正式被推開(kāi)。上世紀(jì)二三十年代，量子力學(xué)逐步建立起來(lái)。一百年來(lái)，量子力學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代物理學(xué)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，絕大多數(shù)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主的工作都離不開(kāi)量子力學(xué)這個(gè)基礎(chǔ)。即使是量子力學(xué)建立后，與量子理論相關(guān)的研究也屢屢拿下諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)以及諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。歷數(shù)有關(guān)量子理論的諾貝爾獎(jiǎng)會(huì)發(fā)現(xiàn)，幾乎每個(gè)年代都有重大量子理論獲諾貝爾獎(jiǎng)。

1918年普朗克因提出能量子的概念獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，其實(shí)在他之前維恩因發(fā)現(xiàn)熱輻射定律獲得了1911年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。維恩熱輻射定律是普朗克提出能量子概念的前奏。

1905年愛(ài)因斯坦提出光量子概念，并解釋了光電效應(yīng)。這使得愛(ài)因斯坦獲得了1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1922年玻爾因提出氫原子結(jié)構(gòu)模型并成功解釋了氫原子光譜獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。玻爾后來(lái)成為量子力學(xué)哥本哈根派的旗手。

1923年德布羅意提出實(shí)物粒子也有波動(dòng)性，并給出實(shí)物粒子的波粒二象性數(shù)學(xué)表達(dá)式。這一設(shè)想被后來(lái)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，德布羅意因此獲得了1929年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

上世紀(jì)二十年代，量子力學(xué)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期。薛定諤在德布羅意的基礎(chǔ)上建立起量子力學(xué)的波動(dòng)力學(xué)，海森堡在薛定諤前面提前一年用不同的數(shù)學(xué)方法建立量子力學(xué)的矩陣力學(xué)。海森堡獲得了932年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，薛定諤獲得了1933年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

海森堡的導(dǎo)師波恩沒(méi)有和海森堡一起分享諾貝爾獎(jiǎng)讓人感到意外，就連海森堡本人也大吃一驚。不過(guò)到了1954年波恩拿到了諾貝爾獎(jiǎng)，因?yàn)樘岢霾ê瘮?shù)的統(tǒng)計(jì)解釋。

和薛定諤同年獲獎(jiǎng)的還有狄拉克。海森堡和薛定諤的量子力學(xué)只能在低速和低能情況下適用，狄拉克將相對(duì)論效應(yīng)考慮到量子力學(xué)中，將量子力學(xué)的方程進(jìn)行了修改。狄拉克的方程包含了電子自旋的項(xiàng)，還預(yù)言了反粒子的存在。

泡利因提出泡利不相容原理獲得了1945年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，泡利不相容原理指的是每個(gè)量子態(tài)只能有一個(gè)電子，該原理關(guān)聯(lián)著半整數(shù)自旋粒子的波函數(shù)對(duì)稱(chēng)性。

1965年，朝永振一郎、施溫格、費(fèi)曼因在量子電動(dòng)力學(xué)中的基礎(chǔ)性貢獻(xiàn)獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，量子電動(dòng)力學(xué)是由量子力學(xué)發(fā)展而來(lái)，研究電磁相互作用的量子性質(zhì)以及帶電粒子的產(chǎn)生、湮沒(méi)、散射等。量子電動(dòng)力學(xué)是非常成熟和精確的理論。

電磁場(chǎng)具有規(guī)范對(duì)稱(chēng)性，麥克斯韋方程組能夠在規(guī)范變換中保持形式不變。溫伯格、格拉肖、薩拉姆研究弱相互作用時(shí)認(rèn)為弱相互作用也有這種規(guī)范不變性，他們提出的理論能夠描述弱相互作用及電磁相互作用。并且相關(guān)預(yù)言也在之后得到發(fā)現(xiàn)。因提出弱相互作用及電磁相互作用的統(tǒng)一理論，三人分享了1979年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

霍夫特及韋爾特曼因在非阿貝爾規(guī)范理論的重正化方面做出杰出貢獻(xiàn)獲得了1999年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們闡明了弱相互作用的量子結(jié)構(gòu)，使粒子物理學(xué)有了更加牢固的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

2004年，格羅斯、普利策、韋爾切克因發(fā)現(xiàn)量子色動(dòng)力學(xué)中的夸克漸進(jìn)自由獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們的工作描繪了強(qiáng)相互作用，對(duì)粒子物理學(xué)及統(tǒng)一場(chǎng)論的研究至關(guān)重要。

不止是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)中也有量子理論方面的工作。1998年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的得主是美國(guó)物理學(xué)家科恩及英國(guó)數(shù)學(xué)家波普，他們的工作分別是發(fā)展了量子化學(xué)中的密度函數(shù)理論及量子化學(xué)的計(jì)算方法。在1981年，霍夫曼及福井謙一因分子軌道相互作用及對(duì)稱(chēng)關(guān)系的理論獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1954年鮑林因研究化學(xué)鍵的性質(zhì)及復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，1966年馬力肯因創(chuàng)立化學(xué)結(jié)構(gòu)的分子軌道理論獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，這些都可以算是量子理論的發(fā)展與突破。

今年量子力學(xué)再次登上諾貝爾獎(jiǎng)?lì)I(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，可見(jiàn)百年量子力學(xué)依然生機(jī)盎然。證偽了貝爾不等式意味著玻爾和愛(ài)因斯坦的數(shù)十年?duì)幷摽梢越K結(jié)，量子力學(xué)最終勝出。量子信息的應(yīng)用必將在本世紀(jì)產(chǎn)生新的變革，量子力學(xué)將真正全面走進(jìn)人類(lèi)的日常生活。