10月8日（星期二）台北時間17:45，將揭曉2024年諾貝爾物理學獎。今年將花落誰家？
物理學獎的揭曉往往能引發對宇宙奧秘、粒子物理、量子計算或是材料科學等領域最新突破的熱烈討論。獲獎者的研究可能揭示了宇宙的基本結構，或是為清潔能源、資訊科技的發展開辟了新的道路。
自 1901 年以來，共頒發了 117 項諾貝爾物理學獎。在獲得諾貝爾物理學獎的 224 人中，有 5 人是女性。其中瑪麗·居里（Marie Curie）與丈夫皮埃爾·居禮（Pierre Curie）於1903年聯名獲獎。瑪麗·居里在1911年再次單獨獲獎，這一次是諾貝爾化學獎。美國物理學家約翰·巴丁 （John Bardeen） 是唯一一名在 1956 年和 1972 年兩次獲得諾貝爾物理學獎的人。
物理獎給予女性極為罕見。盡管歷史上的第一次女性諾獎得主是物理學家居禮夫人，但自此後，1963年，旅美德國物理學家 Maria Goppert-Mayer獲得了歷史上的第二次物理學諾獎，距離居禮夫人那次（1903）足足過了60年，第三次女性物理學諾獎是2018年獲獎的加拿大科學家唐娜·斯特瑞克蘭。2020年，美國天文學家安德烈婭·蓋茲獲得第四枚女性物理學諾獎。2023年第五枚女性物理學諾獎授予了瑞典隆德大學Anne L’Hullier。
先來回顧一下，近五年諾貝爾物理學獎——
2023
Pierre Gassendi, Ference Krausz,Anne L’Huillier
為研究物質中的電子動力學而產生阿秒光脈沖的實驗方法
2022
Alain Aspect, John F. Clauser, Anton Zeilinger因為纏結光子實驗、違反貝爾不等式並開創了量子資訊科學
2021
Syukuro Manabe,Klaus Hasselmann
對地球氣候進行物理建模，量化變異性並可靠預測全球暖化
2020
Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez發現黑洞的形成是廣義相對論的有力預測，在銀河系中心發現了一個超大品質致密天體
2019
James Peebles物理宇宙學的理論發現
你覺得今年的諾獎是什麽？
來看6大熱門的預測——
轉角石墨烯
人物：
Pablo Jarillo-Herrero,
Allan MacDonald,
Rafi Bistritzer
獲獎原因：
對魔角雙層石墨烯及相關莫耳量子器件的物理學做出開創性的理論和實驗貢獻。
簡介：
帕布洛·賈裏洛·埃雷羅（Pablo Jarillo-Herrero），西班牙國籍，1976年出生於西班牙，美國麻省理工學院教授。
艾倫·麥克唐納（Allan MacDonald），加拿大、美國雙重國籍，1951年出生於加拿大，美國德克薩斯大學奧斯丁分校教授。
拉菲·比斯泰瑞策（Rafi Bistritzer），以色列國籍，1974年出生於以色列，以色列臺拉維夫大學教授。
2011年，麥克唐納與其博士後比斯泰瑞策首次在理論上預測了轉角雙層石墨烯體系在1.1至1.5度的角度內會產生扁平電子帶，並創造了「魔角」一詞，表示費米能階的電子速度變為零。2016年，賈裏洛·埃雷羅團隊在1.8度扭曲角下發現費米能階電子速度顯著降低，促使他們進一步研究更小角度下的雙層石墨烯，最終於2018年發現了絕緣的魔角石墨烯，並透過摻雜成功調控了其超導臨界溫度。值得註意的是，這些開創性實驗的第一作者是來自中國的博士生曹原。
量子計算
人物：
David Deutsch,
Peter Shor
獲獎原因：
對量子演算法和計算的革命性貢獻。
簡介：
大衛·多伊奇（David Deutsch），英國國籍，1953年出生於以色列，英國牛津大學教授。
彼得·秀爾（Peter Shor），美國國籍，1959年出生於美國，美國麻省理工學院教授。
多伊奇被認為是量子計算的奠基人之一，提出了量子圖靈機的概念，從理論上定義了量子計算的框架，並設計了第一個為量子電腦制定的演算法——多伊奇演算法，展示了量子計算的潛在優勢。彼得·秀爾因其著名的Shor演算法而聞名，該演算法為大數分解設計，展現了量子計算在破譯密碼和其他計算難題上的優勢，尤其對現代密碼學有顛覆性影響，是量子計算領域的重要裏程碑。
原子力顯微鏡
人物：
Christoph Gerber
獲獎原因：
發明並套用原子力顯微鏡（AFM）。
簡介：
凱瑞斯托夫·格爾伯（Christoph Gerber），瑞士國籍，1942年出生於瑞士，瑞士巴塞爾大學教授。
格爾伯是原子力顯微鏡的共同發明者之一，特別在AFM的套用和技術開發中做出了重要貢獻。他的研究拓展了AFM在生命科學和材料科學中的套用，尤其是動態AFM技術的開發，極大地提高了該儀器的分辨率和套用廣度，使其從實驗室走向實際套用。
量子相位
人物：
Yakir Aharonov,
Michael Berry
獲獎原因：
發現拓撲和幾何量子相位。
簡介：
亞基爾·阿哈羅諾夫（Yakir Aharonov），以色列國籍，1932年出生於以色列，臺拉維夫大學和美國查普曼大學教授。
麥可·貝裏（Michael Berry），英國國籍，1941年出生於英國，英國布裏斯托大學教授。
阿哈羅諾夫因提出阿哈羅諾夫-玻姆效應（AB效應）而聞名，該效應指出粒子即使未經過磁場區域，仍可透過其繞行路徑感受到磁場存在，表現為波函式的相位變化，改變了我們對電磁場在量子力學中角色的理解。貝裏因其提出的貝裏相位聞名，這種幾何相位在量子系統經過周期性演化時累積，與路徑形狀無關，廣泛套用於凝聚態物理、拓撲物理和量子計算等領域，影響了對量子霍爾效應和拓撲絕緣體的理解。
像差校正電子顯微鏡
人物：
Maximilian Haider,
Harald Rose,
Knut Urban
獲獎原因：
發明並套用像差校正電子顯微鏡，實作了亞埃級的三維成像。
簡介：
馬克西米利安·海德（Maximilian Haider），奧地利國籍，1950年出生於奧地利，德國卡爾斯魯厄理工學院教授。
哈拉爾德·羅塞（Harald Rose），德國國籍，1935年出生於德國，烏爾姆大學教授。
克努特·烏爾班（Knut Urban），德國國籍，1941年出生於德國，曾為德國於利希研究中心微結構研究所所長。
海德在90年代開發了第一個商業化的像差校正裝置，極大地提高了電子顯微鏡的分辨率，使科學家能更清晰地觀察到材料的原子結構。羅塞作為像差校正技術的奠基人之一，與海德合作顯著提高了電子顯微鏡的分辨率，推動了材料科學和奈米技術的研究。烏爾班也在這項技術的開發和套用中扮演了重要角色，三人共同推動了奈米結構和新材料的表征與研究。
拓撲絕緣體
人物：
Charles L. Kane,
Eugene J. Mele
獲獎原因：
提出量子自旋霍爾效應理論，為拓撲絕緣體的概念奠定基礎。
簡介：
察爾斯·K·肯恩（Charles L. Kane），美國國籍，1963年出生於美國，賓夕法尼亞大學教授。
尤金·梅勒（Eugene J. Mele），美國國籍，1950年出生於美國，賓夕法尼亞大學教授。
肯恩與梅勒合作提出了量子自旋霍爾效應理論，首次預言了拓撲絕緣體的存在。這種材料在表面導電，而內部保持絕緣，展現了新型物質的獨特性質，為凝聚態物理學開辟了新的研究方向，並為未來量子計算和電子器件的發展提供了重要理論基礎。
作者：儲舒婷
文：儲舒婷圖：諾獎官網編輯：儲舒婷責任編輯：樊麗萍
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