迄今為止，在自然科學界，諾貝爾獎依舊是全球最負盛名的獎項，10月7日北京時間17點45分，今年的諾貝爾物理學獎得主即將公布。哪些人有可能獲獎呢？

我們通過統(tǒng)計近年來相關領域“風向標”獎項（沃爾夫獎、基礎物理突破獎、狄拉克獎章等）獲得者、科技媒體或業(yè)內人士的預測、詢問AI大模型獲得的結果等，得到了以下被多次提名的人選及研究成果：

原子物理方向：

1、 香取秀?。℉idetoshi Katori）/葉軍（Jun Ye）：光晶格原子鐘

圖片來源：維基百科

香取秀俊是日本東京大學的科學家，他于2003年成功研制首個光晶格鐘，它的計時精確程度大大超越了現有的銫原子鐘。葉軍是科羅拉多大學—博爾德分校的一名美籍華裔物理學家，他致力于研究超冷原子、超冷分子和基于激光的精密測量，將光晶格原子鐘的時間測量精度推向極限。這些時鐘可以為基礎物理學理論的實驗驗證提供可能，還可能改寫國際單位制中“秒”的定義。

凝聚態(tài)物理方向：

2、 Yakir Aharonov/Michael V.Berry：量子力學中的幾何相位

圖片來源：維基百科

兩位科學家的研究都強調了量子物理學中“相位”的重要性。Aharonov最著名的貢獻是Aharonov-Bohm效應，揭示了電磁勢具有獨立的物理意義：即便在粒子路徑上電磁場為0，量子粒子依然可以通過電磁勢感受到電磁場的存在，并產生相位因子的變化。Berry則發(fā)現了量子系統(tǒng)的Berry相位（幾何相位），證明了系統(tǒng)在絕熱循環(huán)演化中會獲得一個由路徑決定的額外相位，對拓撲物理影響深遠。

3、 Charles Kane/Eugene Mele：拓撲絕緣體的理論預言

圖片來源：維基百科&Breakthrough Prize

Charles Kane和Eugene Mele在2005-2007年間，預言并定義了一類全新的物質狀態(tài)——拓撲絕緣體。拓撲絕緣體是一種未來電子學中的“完美材料”，可以造出低功耗的電子器件與容錯率極高的量子計算機。他們的理論預言已經被實驗（如HgTe/CdTe量子阱和Bi2Se3晶體）證實，隨后開辟了拓撲物態(tài)研究的“黃金時代”，標志著凝聚態(tài)物理學的一個里程碑式的突破。

4、 Pablo Jarillo-Herrero/Allan MacDonald/ Rafi Bistritzer：魔角石墨烯

圖片來源：維基百科&Wolf Fundation

MacDonal與 Bistritzer是理論物理學家，在2011年他們通過理論預言，將兩層石墨烯疊在一起，并略微旋轉一個角度，就可能產生奇特的平坦能帶，為后續(xù)超導的發(fā)現提供了關鍵理論基礎。Jarillo-Herrero是實驗物理學家，他的團隊在2018年首次通過實驗發(fā)現了魔角石墨烯中的超導現象。他們的研究成果共同開創(chuàng)了“扭角電子學”這一全新的研究領域，極大地拓寬了我們對材料性質調控和量子現象的理解。

量子計算/量子信息方向：

5、 Alexei Kitaev：拓撲量子計算理論

來源：MacArthur Foundation

Alexei Kitaev是拓撲量子計算的奠基人。他引入了著名的Kitaev鏈模型，是實現拓撲量子計算的基礎。Kitaev的工作為量子計算提供了革命性的內在容錯方案，解決了傳統(tǒng)量子比特易受干擾的問題，極大地降低了錯誤糾正難度。他的理論框架為凝聚態(tài)物理和量子信息科學的交叉領域開辟了新的方向，激發(fā)了對新奇物質相和量子計算硬件的深入研究。

6、 Peter Shor：量子算法

圖片來源：維基百科

Peter Shor 憑借其提出的 Shor 算法，在量子算法領域做出了里程碑式的貢獻。該算法能以遠超經典計算機的速度分解大整數，對當前依賴大數分解難題的RSA等公鑰加密系統(tǒng)構成嚴重威脅，預示著未來信息安全的范式轉變。Shor 算法極大地推動了全球量子計算的理論與實驗研究，驗證并深化了對量子疊加、糾纏等量子力學基本原理的理解。

當然，物理學中還有其它許多的方向，但由于諾貝爾獎的評選常常需要考慮一個學科內各個領域的平衡，因此，對于近年來獲獎較少，且已經積累了一定突破性成就的領域，往往會得到更高的預測熱度。

其中呼聲最高的在凝聚態(tài)物理領域：作為物理學界研究者最眾多的領域之一，在2016年之后，就再也沒有獲得過諾貝爾獎。

值得一提的是，中國科學院院士薛其坤團隊“量子反?；魻栃膶嶒灠l(fā)現”，正是凝聚態(tài)物理領域的一項重大突破。被諾貝爾獎得主楊振寧教授高度評價為“中國實驗室里發(fā)表的第一次諾貝爾獎級的物理學論文”。

在天體物理和宇宙學這樣的領域，由于近年來該領域的獎項較多（2019與2020年），因此獲得的呼聲相對較少。

另外，諾貝爾獎的頒發(fā)通常比較謹慎，看重科研成果的可驗證性。因此，一些理論成果雖然具有突破性，但仍需要較長時間的實驗證明，它們的提出者可能獲得了其它獎項，卻沒有成為諾貝爾獎預測的熱門。

通過這樣的方法，你也可以試試預測今年的諾貝爾物理學獎得主了。你覺得誰最有可能獲獎呢？不過，最終的結果有可能像去年那樣，出乎我們所有人的意料。還是敬請期待吧！（張一凡）

審核：魏紅祥 中國科學院物理研究所 研究員

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