作者：陈欢欢
1月5日，奥地利科学院维也纳量子光学和量子信息研究所在其官网公布了2021埃伦费斯特量子基础最佳论文奖获奖名单。中国学者许振朋博士、南开大学教授陈景灵与德国锡根大学教授Gühne合作的论文Proof of the Peres Conjecture for Contextuality作为唯一一篇论文获得这一奖项。该论文成功地证明了关于最简Kochen-Specker （KS）定理的猜测，于2020年6月发表于《物理评论快报》。据悉，这是该奖项继2019、2020中断两年后首次颁发。
一般地，在经典逻辑中任何可能的问题在提出之前都有确定答案。然而，在量子物理中却并非如此。1967 年 Kochen 和 Specker 发现了一个著名的结果：如果假定物理系统上所有可能的测量都有确定的结果，则将导致矛盾。即，并非所有可以被提出的问题都有确定的答案。这种非经典的性质被称为量子互文性，该结果被称为KS定理。1996 年，Adan Cabello 及其合作者发现了一组只有18个测量的集合，是已知对KS定理的最简证明。2003 年，Asher Peres猜测这组测量是最简的。但很多学者们尝试证明或证否该猜想都未能成功。
在获奖论文中，德国和南开团队借助图论和优化等现代数学工具，首先找到了KS定理的最小 Greenberger-Horne-Zeilinger 型（GHZ 型）证明。寻找这样的证明并非只是一种智力游戏，相反，GHZ 型证明是量子互文在信息处理中带来优势的关键。更重要的是，作者证明KS定理的确至少需要18个测量。广泛地看，这项工作对最简洁非经典测量集合的刻画也有助于量子信息处理。
论文第一作者许振朋2013年至2018年于南开大学陈省身数学所理论物理室攻读博士学位，目前在德国洪堡基金会支持下在Gühne教授课题组做博士后。陈景灵为南开大学陈省身数学所理论物理室教授，研究方向为量子物理与量子信息。该项工作得到国家自然科学基金委的支持。
埃伦费斯特奖以奥地利著名物理学家保罗·埃伦费斯特（Paul Ehrenfest）命名。埃伦费斯特（1880－1933）与爱因斯坦、普朗克、洛伦兹是最先关注量子问题的物理学家，是量子力学开拓者之一，主要贡献有相变理论以及埃伦费斯特定理。他是爱因斯坦的挚友，也是爱因斯坦与玻尔多轮论战的调停人。该奖项授予当年之前5年中量子力学基础方向（理论和实验）最重要的论文。自 2015 年首次颁发以来，已有7篇论文获得埃伦费斯特奖，其中3篇分别发表于《自然》、《科学》、《自然通讯》，其他4篇均发表于《物理评论快报》。
获奖信息：https://www.iqoqi-vienna.at/detail/news/winner-announcement-of-the-2021-paul-ehrenfest-best-paper-award-for-quantum-foundations
相关论文信息：DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.230401
https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/1/472118.shtm
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