2025年诺贝尔物理学奖就要揭晓了,去年AI刚拿下这项大奖,今年的竞争直接升级成“神仙打架”,有能改写密码规则的量子信息科学,还有造出“隐形斗篷”的超材料研究。
两个领域都够格拿奖,可诺奖一年只颁一次,到底谁能笑到最后?今天就用最直白的话,把这事儿的来龙去脉和关键门道说清楚。
先给不太了解的朋友划个重点,这俩领域可不是纸上谈兵的空想,早就实实在在改变了我们的科技生活。
选谁不选谁,本质上是诺奖委员会在给未来科技“定方向”,看懂这波竞争,就能摸清21世纪物理学的核心命脉。
量子信息这边,早就攒够了获奖的资本,这门学问从上世纪八九十年代就打下了基础,现在已经从实验室走到了现实里,完全符合诺奖“对人类有重大贡献”的硬标准。
提到量子信息,绕不开四个关键人物,麻省理工的彼得・肖尔是个“密码克星”。
他在1994年提出的算法,能把大整数轻松分解,咱们现在用的RSA加密系统,在这算法面前简直像纸糊的锁,直接证明了量子计算机比传统电脑强在哪。
加拿大的吉尔斯・布拉萨德和IBM的查尔斯・贝内特更厉害,1984年俩人一起搞出的BB84协议,是量子保密通信的“祖师爷”,直到现在还是银行、政府保密传输的核心技术。
牛津大学的大卫・多伊奇则是理论奠基人,1985年提出的量子图灵机概念,相当于给整个量子计算领域搭好了骨架。
更关键的是,量子信息今年又加了个重磅筹码,量子纠错技术实现了大突破。
这技术解决了量子计算实用化的最大难题,相当于给“娇贵”的量子比特加了层保护罩,从理论上证明了大规模量子计算机真能造出来。
科学网10月3日的预测里还提到,拓扑量子计算和容错量子计算的进展,让量子信息的实用价值更实了。
不过量子信息也有个头疼的问题,诺奖最多只能三个人共享,这四位科学家贡献都太关键,再加上还有DavidLoss和DavidP.DiVincenzo这样拿了“引文桂冠奖”的候选人。
他们提出的量子点量子比特理论,是谷歌、英特尔量子计算机的技术基础,选谁不选谁,估计诺奖委员会得吵翻天。
再看超材料这边,同样是改变物理学认知的狠角色,这领域的核心思路特别酷:通过人工设计材料结构,造出自然界根本不存在的特性,最出名的就是传说中的“隐形斗篷”。
英国帝国理工的约翰・彭德里是理论大佬,他提出的变换光学理论,给超材料研究搭了个数学框架。
这理论不光解释了光和超材料怎么“互动”,还直接指导了一堆革命性设备的设计,影响力早就超出了物理学圈子。
杜克大学的大卫・史密斯则是把梦想变现实的人,2006年,他的团队造出了世界上第一个能干活的隐形斗篷,虽然当时只能在微波频率下用,但这一下就证明了超材料理论不是瞎想,直接拉开了实用化的大幕。
哈佛大学的费德里科・卡帕索专攻光学应用,他不光发明了量子级联激光器,还搞定了可见光频段的超材料,现在咱们说的超分辨率成像、完美透镜这些黑科技,都离不开他的贡献。
超材料早就不是实验室里的玩具了,5G通信的天线里有它的影子,自动驾驶汽车的雷达系统靠它精准感知,就连医学成像设备也因为它变得更清晰。
这些实实在在的应用,都是它冲击诺奖的硬实力。
现在最纠结的,应该是诺奖委员会的评委们,这里面藏着不少“潜规则”,比如得在不同领域间找平衡。
凝聚态物理上回拿诺奖还是2016年,快十年没开张了,超材料正好属于这个范畴,按惯例可能会被偏爱。
但量子信息也有自己的优势,它和去年获奖的AI不一样,AI偏重算法和应用,量子信息可是实打实基于量子力学的物理学突破。
现在全球都把量子信息当成科技竞争的制高点,这种战略重要性,评委们不可能不考虑。
从技术成熟度看,俩领域都达标了。
量子信息理论完备,应用落地加速;超材料从实验室走到了产业端。不过诺奖向来偏爱那些能改写基础认知的突破,量子信息重新定义了“计算”和“信息处理”的本质,这一点可能更戳评委的心。
还有个参考坐标是“引文桂冠”“,这奖项被称为“诺奖风向标”,今年量子计算领域的DavidLoss和DavidP.DiVincenzo就拿了这奖,他们的量子点量子比特理论,是半导体量子计算的核心基础。
超材料领域虽然没出现在今年的引文桂冠奖里,但彭德里、史密斯这些人早就拿过一堆顶级荣誉,竞争力一点不弱。
其实往深了想,不管最后谁拿奖,这俩领域的竞争都暴露了21世纪物理学的核心方向,要么向内探索微观世界的规律(量子信息),要么向外创造全新的物质特性(超材料)。
它们就像科技发展的两条腿,少了哪条都走不快。
量子信息要是获奖,相当于给全球量子科技研发吃下一颗定心丸,接下来肯定会有更多资金和人才涌进来,说不定十年内我们就能用上商用量子计算机。
超材料要是登顶,那凝聚态物理的热度会瞬间拉满,5G、自动驾驶这些技术的迭代速度可能会更快。
距离10月7日下午5点45分揭晓答案没几天了,现在科学界都在猜。
有人说量子信息四人争三席太难平衡,超材料三巨头正好符合诺奖惯例;也有人说量子信息的战略价值更重,评委们会打破常规。
但不管最后结果如何,这俩领域的科学家们,都已经用智慧推开了未来科技的大门。
更新时间:2025-10-07
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