解放日报·上观新闻报道：北京时间12月10日深夜，2020年度“墨子量子奖”通过视频连线授予了量子精密测量领域的三位科学家，分别是美国新墨西哥大学的卡尔顿·凯夫斯、日本东京大学的香取秀俊、美国科罗拉多大学博尔德分校的叶军（按姓氏字母排序）。

为推动量子信息科技的科学研究，中国民间企业家捐资一亿元成立了“墨子量子科技基金会”。由基金会设立的“墨子量子奖”致力于打造国际性学术大奖，通过广泛邀请提名和国际专家评审，严格遴选和表彰国际上在量子通信、量子模拟、量子计算和量子精密测量等领域做出杰出贡献的科学家，此次是第三届颁奖。“墨子量子奖”的每位获奖者将获得人民币125万元（税后约15万美元）奖金和一块金牌。

卡尔顿·凯夫斯，1950年10月出生，美国物理学家

香取秀俊，1964年9月出生，日本物理学家

叶军，1967年11月出生于上海，物理学家

【既可应用到卫星导航系统，也可应用到无人驾驶中】

三位获奖的科学家在量子精密测量领域做出了哪些贡献？奥地利科学院院士、墨子量子基金会国际评审委员会委员皮特·佐勒做了介绍。

香取秀俊和叶军，在量子精密测量方面做出了突破性成就，特别是开发了极其稳定和精确的光学原子钟。“有了光学原子钟，可以更好地测量时间，这是量子计量学的一个非常重要的工具，其精度目前已经达到了10的负19次方。光学原子钟既可以应用到卫星导航系统，也可以应用到无人驾驶中。”

如果说量子计量能够建立更加精准的测量工具，那么量子体系是否会受到扰动？卡尔顿·凯夫斯早在上世纪80年代就已发表了相关论文，在量子精密测量及量子信息理论方面做出了杰出的基础性工作，尤其是阐明了干涉仪中的基本噪声及其在压缩状态下的抑制作用。一年半前，卡尔顿·凯夫斯的理论被探测到引力波的激光干涉引力波天文台所利用，从而能够更好地提升量子干涉仪精度。

【“既能领工资，还这么有趣”】

尽管是通过视频连线颁奖，三位获奖人表示“非常激动和兴奋”。

“墨子是一个尊崇创新的中国古代科学家，我觉得自己不可能超过墨子的贡献。”卡尔顿·凯夫斯谦虚地说。他有一个名副其实的“科学家之家”，他的儿子是地质学家，女儿是生物学家，儿女们的配偶也都是科学家。“我并没有要求孩子们成为科学家，不过我现在非常有满足感，他们既是我最喜欢进行科学交流的人，也是我的家人。”

“最近几年我开始思考，如何把我们在好奇心驱使下所做的研究用于社会，这就像是开启了一场新的旅程，因为涉及到与企业界的合作。我相信，从基础研究到现实世界的研究，这样的循环是非常重要的。”香取秀俊说。

“我在小学时就已经接触到了墨子的一些学说，受益匪浅。我进了中学后，读了卡尔顿·凯夫斯的论文，他就像英雄一样影响了我，推动着我去追寻科学，也促成了我今天的获奖。”叶军感概地说，从事科学研究，既能领工资，还这么有趣，这正是科学研究的美妙之处。他感到非常荣幸。

【如果觉得并不重要，每天怎么会有动力起床】

今年的“墨子量子奖”为何授予了量子精密测量领域？“第一届‘墨子量子奖’关注的是量子计算领域，第二届关注的是量子通信。到了第三届，我们意识到需要关注新兴的量子技术，在国际评选委员会讨论时，我们很快就达成了共识。”中国科学院院士、墨子量子基金会国际评审委员会委员潘建伟说。

三位获奖人的研究在未来生活中会有什么样的应用呢？

“利用量子精密测量，可以对空间有更加精确的感知，也许还可以构建量子计算机。”卡尔顿·凯夫斯说，他正在用手机参与视频颁奖，而这在40年前是不可想象的。“我们不是因为应用才有了研究的动力，我们只是想要去探索这个世界，而因为有了我们的研究，最终它还是会应用到现实中。”

卡尔顿·凯夫斯说，一定要坚信自己做的研究是重要的，再怎么强调都不为过，“如果觉得并不重要，每天怎么会有动力起床去做研究呢？”

“未来20年或50年，量子精密测量具体会有什么样的应用，这是难以预测的。”香取秀俊说，就像光学原子钟可以应用到无人驾驶，这超出了他之前的想象。他希望，有一天，量子精密测量可以对火山爆发和地震等进行预测。

叶军说，在做光学原子钟研究时，他一直觉得好像同时在做显微镜和天文望远镜的研究。一方面很微观，需要去理解原子的活动；另一方面也很宏观，可以研究大陆的漂移、南北极冰盖的融化等。就好像爱因斯坦在讨论相对论的时候，头脑里面有两个虚拟的时钟，一个是火车离开站台的时间，还有一个是其他大洲的时间，“这样的设备在未来10年一定会变为现实。”

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量子力学自上世纪初建立以来，已成为近代自然科学技术和社会经济发展的支柱。半导体、原子能、核磁共振、激光、超导、巨磁阻等以量子理论为基础的重大技术发明及广泛应用，使得人类在物质科学、信息科学和生命科学等领域获得了空前发展。这被称为第一次量子革命。

随着科学家对量子物理基本问题（如量子叠加和量子纠缠等）及其与信息论的关联进行了深入研究，不仅对微观世界的规律有了更深刻的理解，而且极端条件下的实验能力不断提高，使得人类已经能够直接对单个量子客体（光子、原子、分子、电子等）的状态进行主动的制备、精确操纵和测量。量子调控和量子信息技术的迅猛发展标志着第二次量子革命的兴起。