在物理诺奖即将揭晓之际,“诺奖风向标”沃尔夫物理学奖10月1日颁给了德国物理学家、马克斯·普朗克量子光学研究所和慕尼黑大学教授Immanuel F. Bloch,以及中国科学院外籍院士、美国国家标准与技术研究院教授叶军,表彰他们在超冷原子系统调控领域,取得了变革性且具广泛适用性的突破。
叶军这条线尤其值得注意。按照沃尔夫基金会和NIST公布的信息,他的正式获奖单位是科罗拉多大学和美国国家标准与技术研究院,他同时任科罗拉多大学教授,并非“NIST教授”。他的优势也不是某一篇论文特别耀眼,而是几十年持续把光学原子钟、超稳激光和原子操控往极限推。
把钟做到极致,早就不是为了“计时更准”这么简单。NIST给出的数据是,叶军团队发展的原子钟如果连续运行约150亿年,理论误差才可能达到一秒量级。时间精度走到这种程度以后,它就会转化成测量能力,重力、运动、磁场乃至基本物理规律中的微小偏差,都可能被进一步捕捉。
这件事放进大国科技竞争里看,味道就完全不同了。高精度时间频率标准是通信、导航、深空探测、先进传感等体系的重要底座。真正强的国家,不只是拥有多少终端设备,还得掌握这些设备背后的“尺子”和“钟”。别人制定时间标准,你只能跟着校准;自己掌握极限计量能力,产业链和科研链才有更大的自主空间。
Bloch代表的则是另一种能力。他长期研究把超冷原子装进光晶格,利用高度可控的人工体系去模拟真实材料里难以直接观察的量子行为。沃尔夫基金会专门提到,他推动了量子模拟、量子气体显微技术以及强关联多体系统研究,这相当于把复杂量子物质搬进了实验室,拆开给科学家一层层看。
这条路线为什么越来越重要?因为传统计算能力再强,也不代表所有量子多体问题都能轻松算清。电子之间相互作用一旦复杂起来,计算量会迅速膨胀。用一个可控量子系统去模拟另一个量子系统,就可能绕开部分传统计算瓶颈。未来量子材料、低功耗器件甚至新型计算架构,都可能从这类基础实验中找到突破口。
中国在这个时候更应该看到一个容易被舆论忽视的问题:量子竞争绝不是“造一台量子计算机”这么简单。低温设备、真空系统、超稳激光、精密光学、材料生长、单原子操控、测量标准,任何一个短板都可能卡住整个体系。真正的较量,是一整套科研工业能力的较量,而不是一场发布会之间的胜负。
也正是在这个背景下,薛其坤9月17日进入2026年引文桂冠奖名单,意义才更清楚。科睿唯安给出的理由非常明确:实验观测量子反常霍尔效应。这个奖项今年一共列出22名研究者,薛其坤是物理学类别的重要入选者之一。自该项目设立以来,已有89名入选者后来获得诺贝尔奖。
但拿“89人后来得诺奖”直接推出“薛其坤马上拿诺奖”,就走偏了。引文桂冠奖衡量的是长期学术影响和高被引成果,诺贝尔奖则有自己的评审节奏,两者从来不是一张提前泄露的答案纸。中国舆论真正应该关注的,不是猜名单,而是中国本土实验室已经能够做出被国际同行长期追踪的原创物理成果。
量子反常霍尔效应为什么重要?它的关键就在“反常”两个字:不依赖通常意义上的强外加磁场,也能够出现量子化的霍尔输运。对普通人来说,这些词听上去很远,可它背后指向的是一个极其现实的问题——怎样让电子按照人类设计的路径运动,同时尽量压低不必要的能量损耗。
这也把叶军、Bloch和薛其坤三条路线串了起来。一个把“时间”测到极限,一个把“原子”控制到极限,一个在材料里寻找电子输运的新规则。表面看,他们研究的问题完全不同,底层逻辑却高度一致:现代物理正在进入一个从发现规律走向驾驭规律的阶段,而能够驾驭到什么程度,会直接影响下一轮技术革命的上限。
2026年的时事环境又给这种趋势加了一层战略色彩。人工智能继续推高算力和能源需求,各国同时争夺半导体、先进材料、量子技术和高端仪器。算力可以堆芯片,但芯片继续缩小以后,功耗、材料和量子效应都会变成硬约束。谁能在基础物理阶段提前找到新路径,谁就可能在十年后的产业竞争里少走一大截弯路。
因此,中国科研最需要警惕的不是“今年有没有诺奖”,而是被奖项牵着鼻子走。基础科学真正危险的地方,是短期看不见回报,所以最容易在追求立刻见效时被挤压。叶军几十年研究精密测量,Bloch长期经营超冷原子平台,薛其坤团队攻克量子反常霍尔效应,都不是靠三五个月冲刺出来的。
