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2021年艾薩克·牛頓獎(jiǎng)（Isaac Newton Prize）出爐了！

獲得2021年艾薩克·牛頓獎(jiǎng)的，是量子物理學(xué)家David Deutsch。

David Deutsch因創(chuàng)立量子計(jì)算這一學(xué)科而聞名，他建立了量子計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成體系，其底層也就是現(xiàn)在大型量子計(jì)算機(jī)的基本組成單元：「量子比特」。

量子物理學(xué)先鋒David Deutsch獲得了英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)頒發(fā)的2021年艾薩克·牛頓獎(jiǎng)

該國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)由出版《Physics World》的英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)（Institute of Physics，IOP）頒發(fā)，每年頒發(fā)一次，以表彰「對(duì)物理學(xué)做出杰出貢獻(xiàn)的人」。

量子物理先驅(qū)David Deutsch

Deutsch出生于以色列海法，曾在劍橋大學(xué)學(xué)習(xí)物理，后來又在牛津大學(xué)攻讀博士學(xué)位。

在奧斯汀的德克薩斯大學(xué)工作了幾年后，他回到了牛津大學(xué)，目前，他依然在那里工作。Deutsch還是該大學(xué)量子計(jì)算中心的創(chuàng)始成員，該中心于1998年成立。

正是由于在量子理論方面的非凡突破，Deutsch獲得了今年的牛頓獎(jiǎng)，還獲得了一枚獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

1985年，Deutsch發(fā)表了他的開創(chuàng)性工作「Quantum theory, the Church–Turing principle and the universal quantum computer」。

第一個(gè)量子計(jì)算機(jī)構(gòu)想">

這篇文章詳細(xì)闡述了量子理論和通用量子計(jì)算機(jī)之間的關(guān)系。

具體來說，當(dāng)時(shí)有人認(rèn)為，在丘奇-圖靈假說的基礎(chǔ)上，有一個(gè)隱含的物理原理：「每一個(gè)有限可實(shí)現(xiàn)的物理系統(tǒng)都可以被一個(gè)以有限方式運(yùn)行的通用模型計(jì)算機(jī)完美地模擬出來」。

這篇文章就描述了一類模型計(jì)算機(jī)，它是圖靈機(jī)的量子推廣形式，并表明量子理論和「通用量子計(jì)算機(jī)」與上面的原理是相容的。

原則上，通用量子計(jì)算機(jī)是可以被制造出來的，并且具有許多任何圖靈機(jī)都無(wú)法復(fù)制的顯著特性。通過「量子并行」這種方法，通用量子計(jì)算機(jī)求解某些計(jì)算概率的任務(wù)可以比任何經(jīng)典計(jì)算機(jī)更快。

四年后，他發(fā)展了量子計(jì)算門和網(wǎng)絡(luò)理論，這也是今天量子信息科學(xué)的基礎(chǔ)。那年，他36歲。

第一個(gè)量子計(jì)算機(jī)構(gòu)想">

20世紀(jì)90年代初，Deutsch證明了量子計(jì)算機(jī)由于其受限的計(jì)算模式，將能夠解決一些在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上無(wú)法解決的問題，因?yàn)檫@些問題的計(jì)算時(shí)間是指數(shù)倍增加的。

他的工作向世界展示了量子力學(xué)的特性在計(jì)算機(jī)中有實(shí)際應(yīng)用的可能性。事實(shí)上，今天世界各地的公司正在開發(fā)的幾種商用量子計(jì)算機(jī)都源于他的理論的啟發(fā)。

值得一提的是，他還撰寫過兩本書，一本是《現(xiàn)實(shí)的結(jié)構(gòu)》，另一本叫《無(wú)限的開始》，這兩本書都是面向普通讀者的。

第一個(gè)量子計(jì)算機(jī)構(gòu)想">

艾薩克·牛頓獎(jiǎng)是英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)唯一向全球物理學(xué)家開放的獎(jiǎng)項(xiàng)。此前的獲獎(jiǎng)?wù)甙═homas Kibble，Deborah Jin和Ed Witten。

「我很榮幸，也很高興英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)到了量子計(jì)算作為物理學(xué)基礎(chǔ)部分的重要性」，Deutsch告訴《Physics World》。

2021 IOP獎(jiǎng)獲得者

英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)（Institute of Physics，IOP）在2021年還頒發(fā)了很多獎(jiǎng)項(xiàng)，Deutsch獲得的艾薩克·牛頓獎(jiǎng)是其中之一。

英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)已經(jīng)宣布了其他獎(jiǎng)項(xiàng)的獲獎(jiǎng)?wù)?，這其中包括來自英國(guó)原子能管理局的Ian Chapman，他因在核聚變領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得Richard Glazebrook獎(jiǎng)。

Ian Chapman

Chapman說：「我很榮幸代表英國(guó)原子能管理局的團(tuán)隊(duì)們獲得這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。實(shí)現(xiàn)可控聚變是最大的科學(xué)和工程挑戰(zhàn)之一，但一旦成功，回報(bào)將是巨大的?！?/p>

與此同時(shí)，美國(guó)石溪大學(xué)的Robert Crease因撰寫《Physics World's Critical Point》專欄21年而獲得William Thomson-Lord Kelvin獎(jiǎng)，該專欄描述了科學(xué)家的人文概念，并解釋了關(guān)鍵科學(xué)思想對(duì)人文學(xué)者的意義。

Robert Crease

英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)也認(rèn)可了一些年輕科學(xué)家的工作。

這其中就包括倫敦大學(xué)學(xué)院的Ying Lia Li，她因在量子傳感方面的工作獲得了Clifford Paterson獎(jiǎng)，以及牛津大學(xué)的Rebecca Bowler，她因?qū)τ钪嬷械谝粋€(gè)星系的研究獲得了Henry Moseley獎(jiǎng)。

Ying Lia Li

Rebecca Bowler

「熱烈祝賀今年所有的獲獎(jiǎng)?wù)摺Ｋ麄冎械拿恳粋€(gè)人都對(duì)他們所處的領(lǐng)域產(chǎn)生了重大而積極的影響，無(wú)論是作為研究員、教師、實(shí)業(yè)家、技術(shù)人員還是學(xué)生」，英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)主席Sheila Rowan說。

Sheila Rowan

「我們絕對(duì)有必要鼓勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)我們的科學(xué)家以及那些教育和鼓勵(lì)后代的人。正是因?yàn)橛兴麄兊姆瞰I(xiàn)和創(chuàng)新，我們才能改善個(gè)人的生活并解決社會(huì)中許多方面的問題?！?/p>

2021年英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)頒獎(jiǎng)榜單完整版奉上：

https://www.iop.org/about/awards/2021-iop-award-winners