约翰·弗朗西斯·克劳泽(John F. Clauser),美国物理学家,因其在量子力学基础研究中的关键性贡献而受到国际科学界的认可。2022年10月4日,他与法国科学家阿兰·阿斯佩和奥地利科学家安东·塞林格一起被瑞典皇家科学院授予当年的诺贝尔物理学奖。
获奖原因
克劳泽博士的工作重点是量子纠缠现象,特别是他在验证贝尔不等式方面的实验工作。贝尔不等式是用来检验量子力学非局域性的理论工具。早在1969年,他就设计并实施了首个贝尔不等式的实验测试,即CHSH不等式(Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality),实验证明了量子纠缠态确实存在超越经典物理预期的非局域关联。
这一开创性的工作不仅加深了我们对量子力学基本原理的理解,而且为后续的量子信息科学和技术的发展铺平了道路,包括量子通信、量子计算和量子密码学等领域。因此,克劳泽连同其他两位科学家共同荣获2022年诺贝尔物理学奖,表彰他们对纠缠光子进行的实验及其对量子物理学领域产生的深远影响。
科研综述
约翰·克劳泽主要从事量子物理、原子和X射线干涉测量方面研究。
在量子物理方面,1972年,约翰·克劳泽等人对CHSH-贝尔不等式定理猜想进行首次实验测试,这是第一次对贝尔不等式违反的实验观察。1974年,约翰·克劳泽与迈克尔·霍恩合作,证明了贝尔定理的广义化为所有局部现实的自然理论提供了严苛的约束力。同样在1974年,他首次观察到光的亚泊松统计(通过违反经典电磁场的柯西-施瓦茨不等式),从而首次证明光子明确的粒子状特征。1976年,他对CHSH-贝尔定理的预测进行世界上第二次实验测试。
在原子和X射线干涉测量方面,1992年,约翰·克劳泽与Matthias Reinsch首次推导了分数塔尔博特效应的数论性质,并发明了塔尔博特·劳干涉仪。1990—1997年,他与Shifang Li首次利用塔尔博特·劳干涉仪建造了原子干涉仪。1998 年,他发明了用于“超高分辨率X射线成像系统”的塔尔博特·劳干涉测量法,并申请了专利。这项发明又可以用来对软组织进行X光相位比对的医学成像。
学术论著
据2023年9月约翰·克劳泽个人网站显示,约翰·克劳泽共发表学术论文30余篇。
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