2022年诺贝尔物理学奖获得者——John F. Clauser

外籍FELLOW智库

4天前

2010年,因“对量子物理学基础的基本概念和实验的贡献,特别是使用纠缠量子态对贝尔不等式进行的一系列测试”,获沃尔夫物理学奖。

导读

John F. Clauser,2022年诺贝尔物理学奖获得者,2010年沃尔夫物理学奖获得者,J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家。

John F. Clauser(中文一般译为:约翰·克劳泽),1942121日出生于美国加利福尼亚州帕萨迪纳,美国理论和实验物理学家,1969年获得美国哥伦比亚大学物理学博士,现任J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家。

John F. ClauserCHSH 不等式研究出名。2010年,因对量子物理学基础的基本概念和实验的贡献,特别是使用纠缠量子态对贝尔不等式进行的一系列测试,获沃尔夫物理学奖。2022104日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家Alain Aspect、美国科学家John F. Clauser和奥地利科学家Anton Zeilinger,以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的贡献。

I教育经历

1969年,获得美国哥伦比亚大学物理学博士学位;

1966年,获得美国哥伦比亚大学物理学硕士学位;

1964年,获得美国加州理工学院物理学学士学位;

II工作经历

1997-至今,担任J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家;

1990-1997年,担任加州大学伯克利分校物理系研究物理学家;

1988-1989年,担任J.F Clauser Assoc.,Livermore, CA公司顾问和发明家;

1986-1987年,担任科学应用国际公司(SAIC)高级科学家;

1975-1986年,担任劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究物理学家;

1969-1975年,担任劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校物理系博士后研究助理;

III荣誉奖项

2022年,获得诺贝尔物理学奖;

2011年,获得汤森路透引文桂冠物理学奖;

2010年,获得沃尔夫物理学奖;

1982年,获得现实基金会奖;

IV研究领域

John F. Clauser是一位美国实验和理论物理学家。他最著名的是对量子力学基础的贡献,特别是Clauser-Horne-Shimony-Holt CHSH)不等式,第一次证明非局域量子纠缠是真实的实验证明,以及局部现实理论的形成

1969年的CHSH预测一起,1972年的Freedman-Clauser实验被认为是非常重要的,目前它已经被世界各地的许多实验室以各种各样的配置重复了数百次。现在,作为标准物理课程的一部分,它通常由学生在本科实验室进行。它也被广泛认为适用于量子力学,就像Michelson-Morley 实验适用于狭义相对论。

1969年,受John Bell的理论结果启发,John F. ClauserMichael HorneAbner ShimonyRichard Holt一起提出了对局部隐变量理论的第一次检验,并为这些理论提供了第一个实验可测的CHSH Bell定理预测——Clauser-Horne-Shimony-Holt CHSH)不等式。1972年,他与Stuart Freedman合作,对CHSH不等式的预测进行了第一次实验测试。这是世界上第一次观察到非局域量子纠缠,也是第一次违反贝尔不等式的实验观察。1976年,他对CHSH等式预测进行了世界第二次实验测试。注:贝尔不等式,由已故的约翰·贝尔(John Bell)于1964年提出,它提供了一种方法来区分量子力学的预测、以及大量替代理论的预测,故也被称为局域隐变量理论。此类测试需要对沿着相反方向分开的光子进行测试,以寻找它们的某些物理特性之间的相关性。但是难题在于,要导出贝尔不等式需要假设局部性,此外信息不能以超过光速的速度移动。

1974年,他与迈克尔·霍恩Michael Horne合作,形成了局部现实理论,此理论是对局部隐变量理论的概括,并首次证明贝尔定理的概括严格约束了所有自然的局部现实理论(又称客观局部理论)。这项工作引入了Claser–HorneCH)不等式,作为局部现实理论设定的第一个完全通用的实验要求,直到最近(2013年)才进行了实验测试。他还引入了“CH增强假设CH不等式简化为CHSH不等式,并在此基础上进行了相应的实验检验,限制了局部现实性。

2010年,John F. ClauserAlain AspectAnton Zeilinger因对非局域量子纠缠的观察和局部现实理论的实验测试而获得了沃尔夫物理学奖。

2022104日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家Alain Aspect、美国科学家John F. Clauser和奥地利科学家Anton Zeilinger,以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的贡献。

附一、院校介绍

加利福尼亚大学伯克利分校(University of

California, Berkeley,简称伯克利,坐落美国

旧金山湾区伯克利市,是公立研究型大学,被誉

公立常春藤,是美国大学协会成员,入选英

国政府高潜力人才签证计划

加州大学伯克利分校所在的土地是1866年由私立的加利福尼亚学院College of California)所买下的,但由于当年资金短缺,学院和州立的农业、矿业和机械工艺学院合并,并于1868323日在加州奥克兰市成立了加利福尼亚大学University of California),该大学也是加利福尼亚州第一所全日程的公立大学。学校于18699月开始招生,当时全校共有10个教职员工与40名学生。1873年,学校搬迁至奥克兰附近的新地址,而作为加州大学理事的Frederick H. Billings提议,为了纪念18世纪伟大的哲学家乔治·贝克莱George Berkeley),在学校名字中加入“Berkeley”伯克利市的命名也是为了纪念这位伟人)。因此,最初的加利福尼亚大学也等价于加利福尼亚大学伯克利分校注:分校是历史上遗留的翻译误区,现今加州大学的一个分校等价于一所独立的大学

学术方面,20世纪前、中期开启了加州大学伯克利分校在数学、自然科学和工程学等学科研究的黄金时代,从那时起伯克利一跃成为世界学术研究的最重要中心之一。

在美国科学界,美国劳伦斯伯克利国家实验室相当于卓越Excellence)的同义词,截止2016年,与该实验室相关的13个科学家/组织曾获得诺贝尔奖、70位科学家是美国国家科学院的院士、13位科学家获得了科研领域国家最高终身成就奖美国国家科学奖章18位工程师当选为美国国家工程院院士、3位科学家被选入医学研究所。此外,劳伦斯伯克利国家实验室还培养了数千名大学理科和工程专业的学生,他们推动着全美国和世界各地的技术革新。

附二、学术著作摘选

1. Clauser, J. F. (1997) deBroglie-wave interference of small rocks and live viruses, Chapter 1, pp. 1-11 in Experimental Metaphysics: Quantum Mechanical Studies for Abner Shimony, R.S. Cohen et al,. editors, Kluwer Academic Publishers.

2. Clauser, J. F.and Li, S. (1997) Generalized Talbot-Lau atom interferometry. 

Chapter 3, pp. 121-151 inAtom Interferometry, P. Berman editor, Academic Press.

3. Clauser, J. F.(1998) Ultrahigh resolution interferometric x-ray imaging, US patent # 5,812,629.

4. Clauser, J. F.(2000) Surveillance and gravity imaging of  the earth"s surface and satellite gravity gradiometry with atom interferometers, Jet Propulsion Laboratory Quantum Computing Technologies Group technical report.

5. Clauser, J. F.(2002) Early history of Bell"s Theorem, Chapter 6 in Quantum [Un]speakables, Bertlmann and Zeilinger (eds.) Springer, pp, 61-98.

6. Clauser, J. F. (2003) Early history of Bell"s Theorem, in Coherence and Quantum Optics VIII, Bigelow et al. (eds.) Kluwer, pp.19-43.

7. Clauser, J, F.(2015) Origins of the Talbot-Lau interferometer, keynote address at X- and Neutron Phase  Imaging (XNPIG), SPIE conference XN101, 8-11 Sept. 2015, National Institutes of Health, Bethesda, MD.

8. Clauser, J. F.(2016) Book review of David Kaiser, How the Hippies Saved Physics, in Physics Perspectives, 18, 395-403.

9. Clauser, J. F.(2017) Bell"s theorem, Bell inequalities, and the "probability normalization loophole". Chapter 28 in Quantum [Un]speakables II, R. Bertlmann and A. Zeilinger (eds.) Springer, pp, 451-484.

10. Clauser, J. F. (2021) Laboratory-Space and Configuration-Space Formulations of Quantum Mechanics, Versus Bell-Clauser-Horne-Shimony Local Realism, Versus Born"s Ambiguity. Chapter 3 in Quantum Arrangements, G. Jaeger et al. (eds.) Springer-Nature, pp, 31-95.

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2010年,因“对量子物理学基础的基本概念和实验的贡献,特别是使用纠缠量子态对贝尔不等式进行的一系列测试”,获沃尔夫物理学奖。

导读

John F. Clauser,2022年诺贝尔物理学奖获得者,2010年沃尔夫物理学奖获得者,J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家。

John F. Clauser(中文一般译为:约翰·克劳泽),1942121日出生于美国加利福尼亚州帕萨迪纳,美国理论和实验物理学家,1969年获得美国哥伦比亚大学物理学博士,现任J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家。

John F. ClauserCHSH 不等式研究出名。2010年,因对量子物理学基础的基本概念和实验的贡献,特别是使用纠缠量子态对贝尔不等式进行的一系列测试,获沃尔夫物理学奖。2022104日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家Alain Aspect、美国科学家John F. Clauser和奥地利科学家Anton Zeilinger,以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的贡献。

I教育经历

1969年,获得美国哥伦比亚大学物理学博士学位;

1966年,获得美国哥伦比亚大学物理学硕士学位;

1964年,获得美国加州理工学院物理学学士学位;

II工作经历

1997-至今,担任J.F Clauser Assoc.,Walnut Creek, CA公司研究物理学家、顾问和发明家;

1990-1997年,担任加州大学伯克利分校物理系研究物理学家;

1988-1989年,担任J.F Clauser Assoc.,Livermore, CA公司顾问和发明家;

1986-1987年,担任科学应用国际公司(SAIC)高级科学家;

1975-1986年,担任劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究物理学家;

1969-1975年,担任劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校物理系博士后研究助理;

III荣誉奖项

2022年,获得诺贝尔物理学奖;

2011年,获得汤森路透引文桂冠物理学奖;

2010年,获得沃尔夫物理学奖;

1982年,获得现实基金会奖;

IV研究领域

John F. Clauser是一位美国实验和理论物理学家。他最著名的是对量子力学基础的贡献,特别是Clauser-Horne-Shimony-Holt CHSH)不等式,第一次证明非局域量子纠缠是真实的实验证明,以及局部现实理论的形成

1969年的CHSH预测一起,1972年的Freedman-Clauser实验被认为是非常重要的,目前它已经被世界各地的许多实验室以各种各样的配置重复了数百次。现在,作为标准物理课程的一部分,它通常由学生在本科实验室进行。它也被广泛认为适用于量子力学,就像Michelson-Morley 实验适用于狭义相对论。

1969年,受John Bell的理论结果启发,John F. ClauserMichael HorneAbner ShimonyRichard Holt一起提出了对局部隐变量理论的第一次检验,并为这些理论提供了第一个实验可测的CHSH Bell定理预测——Clauser-Horne-Shimony-Holt CHSH)不等式。1972年,他与Stuart Freedman合作,对CHSH不等式的预测进行了第一次实验测试。这是世界上第一次观察到非局域量子纠缠,也是第一次违反贝尔不等式的实验观察。1976年,他对CHSH等式预测进行了世界第二次实验测试。注:贝尔不等式,由已故的约翰·贝尔(John Bell)于1964年提出,它提供了一种方法来区分量子力学的预测、以及大量替代理论的预测,故也被称为局域隐变量理论。此类测试需要对沿着相反方向分开的光子进行测试,以寻找它们的某些物理特性之间的相关性。但是难题在于,要导出贝尔不等式需要假设局部性,此外信息不能以超过光速的速度移动。

1974年,他与迈克尔·霍恩Michael Horne合作,形成了局部现实理论,此理论是对局部隐变量理论的概括,并首次证明贝尔定理的概括严格约束了所有自然的局部现实理论(又称客观局部理论)。这项工作引入了Claser–HorneCH)不等式,作为局部现实理论设定的第一个完全通用的实验要求,直到最近(2013年)才进行了实验测试。他还引入了“CH增强假设CH不等式简化为CHSH不等式,并在此基础上进行了相应的实验检验,限制了局部现实性。

2010年,John F. ClauserAlain AspectAnton Zeilinger因对非局域量子纠缠的观察和局部现实理论的实验测试而获得了沃尔夫物理学奖。

2022104日,瑞典皇家科学院宣布,将2022年诺贝尔物理学奖授予法国科学家Alain Aspect、美国科学家John F. Clauser和奥地利科学家Anton Zeilinger,以表彰他们在纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学方面所做出的贡献。

附一、院校介绍

加利福尼亚大学伯克利分校(University of

California, Berkeley,简称伯克利,坐落美国

旧金山湾区伯克利市,是公立研究型大学,被誉

公立常春藤,是美国大学协会成员,入选英

国政府高潜力人才签证计划

加州大学伯克利分校所在的土地是1866年由私立的加利福尼亚学院College of California)所买下的,但由于当年资金短缺,学院和州立的农业、矿业和机械工艺学院合并,并于1868323日在加州奥克兰市成立了加利福尼亚大学University of California),该大学也是加利福尼亚州第一所全日程的公立大学。学校于18699月开始招生,当时全校共有10个教职员工与40名学生。1873年,学校搬迁至奥克兰附近的新地址,而作为加州大学理事的Frederick H. Billings提议,为了纪念18世纪伟大的哲学家乔治·贝克莱George Berkeley),在学校名字中加入“Berkeley”伯克利市的命名也是为了纪念这位伟人)。因此,最初的加利福尼亚大学也等价于加利福尼亚大学伯克利分校注:分校是历史上遗留的翻译误区,现今加州大学的一个分校等价于一所独立的大学

学术方面,20世纪前、中期开启了加州大学伯克利分校在数学、自然科学和工程学等学科研究的黄金时代,从那时起伯克利一跃成为世界学术研究的最重要中心之一。

在美国科学界,美国劳伦斯伯克利国家实验室相当于卓越Excellence)的同义词,截止2016年,与该实验室相关的13个科学家/组织曾获得诺贝尔奖、70位科学家是美国国家科学院的院士、13位科学家获得了科研领域国家最高终身成就奖美国国家科学奖章18位工程师当选为美国国家工程院院士、3位科学家被选入医学研究所。此外,劳伦斯伯克利国家实验室还培养了数千名大学理科和工程专业的学生,他们推动着全美国和世界各地的技术革新。

附二、学术著作摘选

1. Clauser, J. F. (1997) deBroglie-wave interference of small rocks and live viruses, Chapter 1, pp. 1-11 in Experimental Metaphysics: Quantum Mechanical Studies for Abner Shimony, R.S. Cohen et al,. editors, Kluwer Academic Publishers.

2. Clauser, J. F.and Li, S. (1997) Generalized Talbot-Lau atom interferometry. 

Chapter 3, pp. 121-151 inAtom Interferometry, P. Berman editor, Academic Press.

3. Clauser, J. F.(1998) Ultrahigh resolution interferometric x-ray imaging, US patent # 5,812,629.

4. Clauser, J. F.(2000) Surveillance and gravity imaging of  the earth"s surface and satellite gravity gradiometry with atom interferometers, Jet Propulsion Laboratory Quantum Computing Technologies Group technical report.

5. Clauser, J. F.(2002) Early history of Bell"s Theorem, Chapter 6 in Quantum [Un]speakables, Bertlmann and Zeilinger (eds.) Springer, pp, 61-98.

6. Clauser, J. F. (2003) Early history of Bell"s Theorem, in Coherence and Quantum Optics VIII, Bigelow et al. (eds.) Kluwer, pp.19-43.

7. Clauser, J, F.(2015) Origins of the Talbot-Lau interferometer, keynote address at X- and Neutron Phase  Imaging (XNPIG), SPIE conference XN101, 8-11 Sept. 2015, National Institutes of Health, Bethesda, MD.

8. Clauser, J. F.(2016) Book review of David Kaiser, How the Hippies Saved Physics, in Physics Perspectives, 18, 395-403.

9. Clauser, J. F.(2017) Bell"s theorem, Bell inequalities, and the "probability normalization loophole". Chapter 28 in Quantum [Un]speakables II, R. Bertlmann and A. Zeilinger (eds.) Springer, pp, 451-484.

10. Clauser, J. F. (2021) Laboratory-Space and Configuration-Space Formulations of Quantum Mechanics, Versus Bell-Clauser-Horne-Shimony Local Realism, Versus Born"s Ambiguity. Chapter 3 in Quantum Arrangements, G. Jaeger et al. (eds.) Springer-Nature, pp, 31-95.

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