世界顶尖科学家论坛（上海·滴水湖）下午继续进行，世界顶尖科学家光子科学与产业论坛是今天的重头戏。2012年诺贝尔物理学奖获得者之一、法国物理学家塞尔日·阿罗什讲述了他自己50多年来的研究历程。“我的学术经历，就是一场驯服原子和光子的旅程。”
因发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法而获得2012年的诺贝尔物理奖，阿罗什说坦言，自己生在一个幸运的时代，这个幸运的来源在于激光的发明，开启了光子物理学研究的大门。
“当时我正在读博士，通过激光冷却捕获原子，可以在微观世界里创造一个异常‘冷静’的角落，对悬浮在空间近乎不动的原子进行研究。”在此基础上，阿罗什对单个量子进行操纵，解开了量子的很多奇怪属性，比如在同一个时间点有两个不同的状态，两个状态的结果彼此叠加、互相干涉，一个状态改变会促使另一个状态改变——这就是薛定谔的猫。
量子力学之父薛定谔提出“薛定谔的猫”时，还是一个思想试验。“但当时人们不会使用单独的量子来验证，如果只是凭借想象，结论会非常荒谬。” 阿罗什成功地驯服了原子和光子，观察到量子叠加，弥补了实验室显示器实时观察连贯性时的损失。而他发明的新检测方法在观察的同时并不介入，这样就不会破坏光子的传播。
对阿罗什来说，任何事物都不是非黑即白，他认为一件东西并不是在这里或那里，而是既在这里又在那里，门没有打开或关闭，它可以同时打开和关闭。他认为，探究一个生命是活着还是死了并无意义，生命可以同时存在活着的和死去的两种状态。而所有这些异于常人甚至惊世骇俗的观察和判断，正是来源于他长期在量子物理学领域的钻研和探索。
生涩的物理概念听起来离我们很遥远，但这些原理和普通人每天的生活密切相关。阿罗什在操纵时间的精准度和可测量性方面做了大量的工作，比如我们都很熟悉全球定位系统，其实这就是精准时钟中的精确计时的迅速应用。“再比如我们正在研究量子计算机，虽然我们现在还不清楚这项研究的应用范围，因为这很难预测，但我相信这项工作以后会造福全社会的。” 阿罗什说，量子计算机的发明，就是不断对薛定谔猫进行“驯化”，如果有一天，人们能缓和这种薛定谔猫既生又死的状态，就能实现“去相干”，这是量子物理学的一大挑战。
本文摄影：孟雨涵
