约翰·克劳泽,男,1942年12月1日出生于
加利福尼亚州,是美国理论和实验物理学家。
约翰·克劳泽是美国理论和实验物理学家,以克劳泽·霍恩·西莫尼·霍尔特不等式而闻名。约翰·克劳泽拥有
哥伦比亚大学物理学博士学位,主要研究领域为量子物理学。在1972年到1997年间,约翰·克劳泽先后任职于
加州理工学院伯克利分校、劳伦斯伯克利国家实验中心、劳伦斯奈文摩尔国家实验中心、SAIC。他的实验则是从量子物理开始,成功证实贝尔不等式是可以违反的,之后推导了分数塔尔博特效应的数论性质,发明了塔尔博特·劳干涉仪,随后又利用塔尔博特·劳干涉仪建造了原子干涉仪,发明了塔尔博特·劳干涉测量法,并申请专利。1997年开始任职自己公司的私人顾问一职。2023年5月,加入
二氧化碳联盟董事会。
2010年,约翰·克劳泽对利用纠缠量子态对贝尔不等式的拓展实验贡献而获得
沃尔夫物理学奖。2022年10月4日,约翰·克劳泽和
安东·塞林格共同获得了2022年
诺贝尔物理学奖。
人物经历
早期经历
1942年12月1日,约翰·克劳泽出生于
加利福尼亚州帕萨迪纳。1964年,在加利福尼亚州帕萨迪纳市的
加州理工学院获得物理学
学士。1966年在纽约
哥伦比亚大学攻读物理学硕士学位。1969年的时候,约翰·克劳泽成功获得纽约哥伦比亚大学物理学博士学位。而他的老师是帕特里克·萨德斯,萨德斯是一位
哈佛大学的应用
天文学教授。
博士后研究
1969年至1975年,约翰·克劳泽在
加利福尼亚大学伯克利分校学习和在劳伦斯伯克利国家实验室进行博士后研究工作。1972年,他与伯克利分校的研究生斯图尔特·弗里德曼合作,对CHSH-贝尔不等式
定理猜想进行首次实验测试。这也是第一次对贝尔不等式违反的实验观察。1974年,约翰·克劳泽与迈克尔·霍恩合作,这次合作证明了贝尔定理的广义化为所有局部现实的自然理论提供了严苛的约束力。这次合作引入了克劳瑟·霍恩不等式也叫CH不等式,为局部现实的理论设立一个全通用的实验规定,通过违反柯西·施瓦茨不等式的他首次观测到亚泊松光子统计,从而证明了光子具有明确的粒子特征。
1975年至1997年,约翰·克劳泽先后担任劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究物理学家和组长、科学应用国际公司高级科学家和
加利福尼亚大学伯克利分校研究物理学家。
1976年的时候,约翰·克劳泽对CHSH-贝尔定律才醒进行了第二次实验性的验证。同年10月,西莫尼、克劳泽与霍恩在Epistemological Letters上刊登了关于局部隐变量理论(The Theory of Local Beables)的评论。
2010年约翰·克劳泽、阿兰·阿斯佩特与
安东·塞林格共同获得了
沃尔夫物理学奖。2022年三人共同获得
诺贝尔物理学奖。2023年5月,约翰·克劳泽加入了二氧化碳联盟会的董事会。
主要成就
1992年,他与Matthias Reinsch首次推导了分数塔尔博特效应的数论性质,并发明了塔尔博特·劳干涉仪。1990-1997年,他与李世芳首次利用塔尔博特·劳干涉仪建造了原子干涉仪。1998 年,他发明了用于“超高分辨率X射线成像系统”的塔尔博特·劳干涉测量法,并申请了专利。这项发明又可以用来对软组织进行X光
相位比对的医学成像。
约翰·克劳泽在量子纠缠实验方面有着重要贡献。在2022年10月
瑞典皇家科学院在当天发表的新闻公报中提到克劳泽、阿斯佩与蔡林格三人在实验中利用量子纠缠展示了量子隐形传态,即有关量子态的传输。这一实验结果违反了贝尔不等式,也为基于量子信息的新技术扫清了道路,因此授予三人
诺贝尔物理学奖。
主要论文与著作
量子物理领域
Clauser, J. F. (1969) Proposed experiment to test local hidden-variable theories. Bulletin of American Physical Society, 14, 578.
Clauser, J. F., Horne, M. A., Shimony, A., \u0026 Holt, R. A. (1969) Proposed experiment to test local hidden-variable theories. Physical Review Letters 23(15), 880-884.
Clauser, J. F. (1971) von Neumann's Informal Hidden Variable Argument, American Journal of Physics 39, 1095-1096.
Freedman, S. J., \u0026 Clauser, J. F. (1972) Experimental test of local hidden-variable theories. Physical Review Letters, 28(14), 938-941.
Clauser, J. F. (1972) Experimental Limitations to the Validity of Semiclassical Radiation Theories. Physical Review A, 6(1), 49-54.
Clauser, J. F., \u0026 Horne, M. A. (1974) Experimental consequences of objective local theories. Physical Review D, 10(2), 526-535.
Clauser, J. F. (1974) Experimental distinction between the quantum and classical field-theoretic predictions for the photoelectric effect. Physical Review D, 9(4), 853-859.
Clauser, J. F. (1976) Experimental investigation of a polarization correlation anomaly. Physical Review Letters 36(21), 1223-1226.
Clauser, J. F. (1976) Measurement of the circular polarization correlation in photons from an atomic cascade. Il Nuovo Cimento, 33(2), 740-746.
Clauser, J. F. \u0026 Shimony, A. (1978) Bell's theorem: experimental tests and implications. Reports on Progress in Physics 41, 1881-1927.
Bell, J. S., Shimony, A. Horne, M. A., \u0026 Clauser, J. F. (1985) An exchange on Local Beables, Dialectica, 9, 85-110.
Clauser, J. F. (2002) Early history of Bell's Theorem, Chapter 6 in Quantum [Un]speakables, Bertlmann and Zeilinger (eds.) Springer, pp, 61-98.
Clauser, J. F. (2003) Early history of Bell's Theorem, in
相干性 and Quantum Optics VIII, Bigelow et al. (eds.) Kluwer, pp.19-43.
Clauser, J. F. (2016) Book review of David Kaiser, How the Hippies Saved Physics, in Physics Perspectives, 18, 395-403.
Clauser, J. F. (2017) Bell's theorem, Bell inequalities, and the "probability normalization loophole". Chapter 28 in Quantum [Un]speakables II, R. Bertlmann and A. Zeilinger (
电子数据系统) Springer, pp, 451-484.
Clauser, J. F. (2021) Laboratory-Space and Configuration-Space Formulations of Quantum Mechanics, Versus Bell-Clauser-Horne-Shimony Local Realism, Versus Born's Ambiguity. Chapter 3 in Quantum Arrangements, G. Jaeger et al. (eds.) Springer-Nature, pp, 31-95.
参考文献:
原子和X射线干涉测量领域
Clauser, J. F. (1988) Ultra-High Sensitivity Accelerometers an Gyroscopes Using Neutral Atom Matter-wave Interferometry, Physica B 151 262-272.
Clauser, J. F. (1988) Ultra-Sensitive Inertial Sensors via Neutral Atom Interferometry in Relativistic Gravitational Experiments in Space,
美国航空航天局 Conference Publication 3046, R. Hellings, editor.
Clauser, J. F. (1989,1991) Rotation, Acceleration, and Gravity Sensors, Using Quantum-Mechanical Matter-Wave Interferometry with
Neutral Atoms and
摩尔ecules, US Patent #4,874,942, US Patent # 4,992,656.
Clauser, J. F. (1993,1996) Atom Interferometry Gyroscopes, Accelerometers, and Gravity Gradiometers, Australian Patent #637.654, and Canadian Patent #2,033,341.
Clauser, J. F. and Reinsch, M. W. (1992) New theoretical and experimental results in Fresnel optics with applications to matter-wave and x-ray interferometry,
APPL Phys. B 54 380-395.
Clauser, J. F. and Li, S. (1994) Talbot-vonLau atom interferometry with slow cold
钾, Phys. Rev. A 49 R2213-R2216.
Clauser, J. F. and Li, S. (1994) "Heisenberg
显微镜" decoherence atom interferometry, Phys. Rev. A 50 2430-2433.
Li, S. and Clauser, J. F. (1994) Diode-laser production of collimated slow cold
钾 beams and crossover resonances, Phys. Rev. A 49 2702-2713.
Clauser, J. F. and Li, S. (1994) Matter-wave interferometry, in Interferometry '94: New Techniques and Analysis in Optical Measurements, Proceedings Vol. 2340, Society of the Photo-Optical Instrumentation Engineers.
Clauser, J.F. (1995) Results of atom interferometry experiments with
钾, in Proceedings of the International Symposium of
Fundamental Problems in Quantum Physics, (ISFPQP - Oviedo, Spain 29 Aug. - 3 Sept. 1993) Kluwer Academic Publishers.
Clauser, J. F. and Dowling, J. (1996) Factoring integers with Young's N-slit interferometer, Phys. Rev. A 53 4587-4590.
Clauser, J. F. (1997) deBroglie-wave interference of small rocks and live viruses, Chapter 1, pp. 1-11 in Experimental Metaphysics: Quantum Mechanical Studies for Abner Shimony, R.S. Cohen et al,. editors, Kluwer Academic Publishers.
Clauser, J. F. and Li, S. (1997) Generalized Talbot-Lau atom interferometry. Chapter 3, pp. 121-151 in Atom Interferometry, P. Berman editor, Academic Press.
Clauser, J. F. (1998) Ultrahigh resolution interferometric x-ray imaging, US patent # 5,812,629.
Clauser, J. F. (2000) Surveillance and gravity imaging of the
地球's
surface and satellite gravity gradiometry with atom interferometers,
Jet Propulsion Laboratory Quantum Computing Technologies Group
松香酸 report.
Clauser, J, F. (2015) Origins of the Talbot-Lau interferometer, keynote address at X- and Neutron Phase Imaging (XNPIG), SPIE conference XN101, 8-11 Sept. 2015, National Institutes of Health, Bethesda, MD.
参考文献:
荣誉奖项
人物关系
其父亲弗朗西斯·H·克劳瑟,是一位航空工程学教授,也是约翰·霍普金斯大学航空系的建设者之一并且在校授课且担任系主任。而他的母亲凯瑟琳·麦克米伦在
加州理工学院的
人文科学概论图书馆工作,凯瑟琳·麦克米伦的兄弟诶德文·麦克米伦是1951年
诺贝尔化学奖的得主。
人物评价
约翰·克劳瑟对纠缠光子的实验,确定了对贝尔不等式的违反,开创了量子信息科学的先河。(
诺贝尔奖委员会评)
约翰·克劳瑟的贡献是整个物理学领域发展的种子。(加州理工学院工程与应用科学荣誉教授Carver Mead评)
约翰·克劳瑟是最早认识到贝尔工作的深远影响的人之一。(加州理工学院理论物理教授约翰-普雷斯基尔John Preskill评)
我们可以看到,获奖者(约翰·克劳瑟)在纠缠态方面的工作具有重要意义。(
诺贝尔物理学奖委员会主席安德斯-伊尔贝克Anders Irbäck评)
参考资料
Awards.johnclauser.com.2023-09-01