今晚2024年诺贝尔物理学奖揭晓，来看六大热门预测！你觉得将花落谁家？

10月8日（星期二）北京时间17:45，将揭晓2024年诺贝尔物理学奖。今年将花落谁家？

物理学奖的揭晓往往能引发对宇宙奥秘、粒子物理、量子计算或是材料科学等领域最新突破的热烈讨论。获奖者的研究可能揭示了宇宙的基本结构，或是为清洁能源、信息技术的发展开辟了新的道路。

自 1901 年以来，共颁发了 117 项诺贝尔物理学奖。在获得诺贝尔物理学奖的 224 人中，有 5 人是女性。其中玛丽·居里（Marie Curie）与丈夫皮埃尔·居里（Pierre Curie）于1903年联名获奖。玛丽·居里在1911年再次单独获奖，这一次是诺贝尔化学奖。美国物理学家约翰·巴丁 （John Bardeen） 是唯一一名在 1956 年和 1972 年两次获得诺贝尔物理学奖的人。

物理奖给予女性极为罕见。尽管历史上的第一次女性诺奖得主是物理学家居里夫人，但自此后，1963年，旅美德国物理学家 Maria Goppert-Mayer获得了历史上的第二次物理学诺奖，距离居里夫人那次（1903）足足过了60年，第三次女性物理学诺奖是2018年获奖的加拿大科学家唐娜·斯特里克兰。2020年，美国天文学家安德烈娅·盖兹获得第四枚女性物理学诺奖。2023年第五枚女性物理学诺奖授予了瑞典隆德大学Anne L’Hullier。

先来回顾一下，近五年诺贝尔物理学奖——

2023

Pierre Gassendi, Ference Krausz,Anne L’Huillier

为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法

2022

Alain Aspect, John F. Clauser, Anton Zeilinger因为纠缠光子实验、违反贝尔不等式并开创了量子信息科学

2021

Syukuro Manabe,Klaus Hasselmann

对地球气候进行物理建模，量化变异性并可靠预测全球变暖

2020

Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测，在银河系中心发现了一个超大质量致密天体

2019

James Peebles物理宇宙学的理论发现

你觉得今年的诺奖是什么？

来看6大热门的预测——

转角石墨烯

人物：

Pablo Jarillo-Herrero,

Allan MacDonald,

Rafi Bistritzer

获奖原因：

对魔角双层石墨烯及相关摩尔量子器件的物理学做出开创性的理论和实验贡献。

简介：

巴勃罗·贾里洛·埃雷罗（Pablo Jarillo-Herrero），西班牙国籍，1976年出生于西班牙，美国麻省理工学院教授。

艾伦·麦克唐纳（Allan MacDonald），加拿大、美国双重国籍，1951年出生于加拿大，美国得克萨斯大学奥斯汀分校教授。

拉菲·比斯特里策（Rafi Bistritzer），以色列国籍，1974年出生于以色列，以色列特拉维夫大学教授。

2011年，麦克唐纳与其博士后比斯特里策首次在理论上预测了转角双层石墨烯体系在1.1至1.5度的角度内会产生扁平电子带，并创造了“魔角”一词，表示费米能级的电子速度变为零。2016年，贾里洛·埃雷罗团队在1.8度扭曲角下发现费米能级电子速度显著降低，促使他们进一步研究更小角度下的双层石墨烯，最终于2018年发现了绝缘的魔角石墨烯，并通过掺杂成功调控了其超导临界温度。值得注意的是，这些开创性实验的第一作者是来自中国的博士生曹原。

量子计算

人物：

David Deutsch,

Peter Shor

获奖原因：

对量子算法和计算的革命性贡献。

简介：

大卫·多伊奇（David Deutsch），英国国籍，1953年出生于以色列，英国牛津大学教授。

彼得·秀尔（Peter Shor），美国国籍，1959年出生于美国，美国麻省理工学院教授。

多伊奇被认为是量子计算的奠基人之一，提出了量子图灵机的概念，从理论上定义了量子计算的框架，并设计了首个为量子计算机制定的算法——多伊奇算法，展示了量子计算的潜在优势。彼得·秀尔因其著名的Shor算法而闻名，该算法为大数分解设计，展现了量子计算在破译密码和其他计算难题上的优势，尤其对现代密码学有颠覆性影响，是量子计算领域的重要里程碑。

原子力显微镜

人物：

Christoph Gerber

获奖原因：

发明并应用原子力显微镜（AFM）。

简介：

克里斯托夫·格尔伯（Christoph Gerber），瑞士国籍，1942年出生于瑞士，瑞士巴塞尔大学教授。

格尔伯是原子力显微镜的共同发明者之一，特别在AFM的应用和技术发展中做出了重要贡献。他的研究拓展了AFM在生命科学和材料科学中的应用，尤其是动态AFM技术的开发，极大地提高了该仪器的分辨率和应用广度，使其从实验室走向实际应用。

量子相位

人物：

Yakir Aharonov,

Michael Berry

获奖原因：

发现拓扑和几何量子相位。

简介：

亚基尔·阿哈罗诺夫（Yakir Aharonov），以色列国籍，1932年出生于以色列，特拉维夫大学和美国查普曼大学教授。

迈克尔·贝里（Michael Berry），英国国籍，1941年出生于英国，英国布里斯托大学教授。

阿哈罗诺夫因提出阿哈罗诺夫-玻姆效应（AB效应）而闻名，该效应指出粒子即使未经过磁场区域，仍可通过其绕行路径感受到磁场存在，表现为波函数的相位变化，改变了我们对电磁场在量子力学中角色的理解。贝里因其提出的贝里相位闻名，这种几何相位在量子系统经过周期性演化时累积，与路径形状无关，广泛应用于凝聚态物理、拓扑物理和量子计算等领域，影响了对量子霍尔效应和拓扑绝缘体的理解。

像差校正电子显微镜

人物：

Maximilian Haider,

Harald Rose,

Knut Urban

获奖原因：

发明并应用像差校正电子显微镜，实现了亚埃级的三维成像。

简介：

马克西米利安·海德（Maximilian Haider），奥地利国籍，1950年出生于奥地利，德国卡尔斯鲁厄理工学院教授。

哈拉尔德·罗塞（Harald Rose），德国国籍，1935年出生于德国，乌尔姆大学教授。

克努特·乌尔班（Knut Urban），德国国籍，1941年出生于德国，曾为德国于利希研究中心微结构研究所所长。

海德在90年代开发了首个商业化的像差校正装置，极大地提高了电子显微镜的分辨率，使科学家能更清晰地观察到材料的原子结构。罗塞作为像差校正技术的奠基人之一，与海德合作显著提高了电子显微镜的分辨率，推动了材料科学和纳米技术的研究。乌尔班也在这项技术的开发和应用中扮演了重要角色，三人共同推动了纳米结构和新材料的表征与研究。

拓扑绝缘体

人物：

Charles L. Kane,

Eugene J. Mele

获奖原因：

提出量子自旋霍尔效应理论，为拓扑绝缘体的概念奠定基础。

简介：

查尔斯·K·凯恩（Charles L. Kane），美国国籍，1963年出生于美国，宾夕法尼亚大学教授。

尤金·梅勒（Eugene J. Mele），美国国籍，1950年出生于美国，宾夕法尼亚大学教授。

凯恩与梅勒合作提出了量子自旋霍尔效应理论，首次预言了拓扑绝缘体的存在。这种材料在表面导电，而内部保持绝缘，展现了新型物质的独特性质，为凝聚态物理学开辟了新的研究方向，并为未来量子计算和电子器件的发展提供了重要理论基础。

作者：储舒婷

文：储舒婷图：诺奖官网编辑：储舒婷责任编辑：樊丽萍

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