2026年诺贝尔物理学奖将于10月6日颁布。
去年的一篇文章,我们成功预测了诺贝尔化学奖,即:
现在,我们再来预测和讨论一下,谁可能获得今年的诺贝尔物理学奖。
这几年诺奖的口味越来越偏向那些“已经改变世界或者即将改变世界”的技术。因此,今年凝聚态物理学和光学领域有很大可能,以下是我给出的预测名单。
1、Fujio Masuoka、Stuart Parkin、Hideo Ohno
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舛冈富士雄发明了NOR闪存和NAND闪存,改变了整个存储产业。Stuart Parkin 则是巨磁阻(GMR)和自旋转移矩(STT-MRAM)的奠基人。大野英男是前日本东北大学校长,则被称为磁性半导体之父,他所发明的磁性半导体也为电子器具的生产和不断创新奠定了基础。
磁性半导体是一种同时体现铁磁性(或者类似的效应)和半导体特性的半导体材料。如果在设备里使用磁性半导体,它们将提供一种新型的导电方式。
传统的电子元件都是以控制电荷自由度(从而有n型和p型半导体)为基础工作,磁性半导体能控制电子的自旋自由度(于是有了上旋和下旋的元件),在理论上可以实现自旋注入率接近百分之百的自旋极化。
理论上,这将提供接近完全的自旋极化(在铁等材料中仅能提供至多 50% 的极化),这是自旋电子学的一个重要应用,例如自旋晶体管。
2、Bertrand Halperin;Yakir Aharonov、Sir Michael V. Berry
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Bertrand Halperin的成就是量子霍尔效应与低维电子系统的拓扑理论。 Halperin是量子霍尔效应理论框架的核心奠基人之一,其对分数量子霍尔效应中准粒子分数统计、边缘态以及拓扑序的开创性工作,直接塑造了凝聚态理论过去四十年的面貌。他于 2003 年与 Anthony Leggett 共同获得沃尔夫物理学奖,2001 年获 Lars Onsager 奖,2019 年获美国物理学会研究杰出成就奖章。
Yakir Aharonov 与 Sir Michael V. Berry 因“量子拓扑与几何相位的发现及其在物理学诸多领域的融入”共同获得 1998 年沃尔夫物理学奖。Aharonov 与 David Bohm 于 1959 年预言了阿哈罗诺夫-玻姆效应:带电粒子在磁场为零的区域环绕磁通线运动时,波函数会获得一个可观测的相位差,揭示了量子力学的非局域性与规范势的物理实在性。
Berry 则在 1984 年发现,量子系统在参数空间中经历绝热循环演化后,会累积一个仅由路径几何决定的额外相位——贝里相位,这一发现被沃尔夫基金会称为“阿哈罗诺夫-玻姆效应的推广”,并成为拓扑物态、量子计算、分子光化学等领域的基础概念。两者的工作共同确立了“相位”作为量子力学中独立于动力学过程的几何与拓扑信息来源,深刻影响了从凝聚态物理到量子信息科学的广泛方向。
3、Sajeev John、Eli Yablonovitch、Susumu Noda
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光学这个领域今年是神仙打架,叶军和香取秀俊的光晶格钟确实准,但考虑到这个技术太新,且主要偏向于测量精度,诺奖可能会再“养一养”。反观光子晶体,这是光学版的“半导体”。
Sajeev John 和 Eli Yablonovitch 在上世纪80年代末的独立理论预测,以及 Susumu Noda 在三维光子晶体制造上的突破,为现在的光芯片、高效激光器铺了路。光子晶体从一开始就是“造物逻辑”的变革,它的波段禁带为光子提供了类似半导体中电子能带操控的完整工具箱。
从 Yablonovitch 当年在陶瓷上钻出“Yablonovite”时那种工程直觉,到 Noda 把三维光子晶体真正做出来让理论落地,这条线的发展节奏更接近诺奖委员会偏好的“直觉预测—艰难验证—产业铺开”的经典叙事。光晶格钟当然终将获奖,但光子晶体可能更早一步。
4、Pablo Jarillo-Herrero、Allan H. MacDonald + 神秘第三人、Sumio Iijima
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扭转电子学(Twistronics)迟早有一天会获奖!2018年,Pablo Jarillo-Herrero 和他的团队发现,当两层石墨烯以1.1度的“魔角”堆叠时,材料会表现出超导性。这直接开辟了一个全新的凝聚态物理分支。
虽然这个发现很新(2018年),但它的底层理论依赖 Allan H. MacDonald 在2011年的计算预言。理论加实验,双剑合璧,简直就是诺奖的标准模板。而且今年他俩获得了Kavli Prize纳米科学奖、在之前还获得了沃尔夫奖和科睿唯安引文桂冠奖。
没有什么比创造一个“新领域”更能打动评委的了。石墨烯拿了2010年的奖,现在是它的“侄子”扭曲电子学登台了。如果今年诺奖要颁给凝聚态物理,这个组合获奖的概率相当之大。
神秘人我希望颁发给物理学奖的意难平—饭岛教授,理由不再赘述,就算Pablo Jarillo-Herrero、Allan H. MacDonald两位看到他想必都会喊一声前辈。“碳纳米管”已经实现了理论转化为实践的转变,希望诺奖评委能慎重考虑,毕竟留给饭岛的时间已经不多了。
5、David N. Payne,Emmanuel Desurvire,Masataka Nakazawa
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自2009年高琨获得诺贝尔物理学奖以来,光通信已经近20年没成为诺奖关注的焦点了。大家现在能享受千兆光纤,离不开掺铒光纤放大器(EDFA)。没有它,光信号传几公里就衰减没了。这个技术彻底解决了光通信的损耗问题,是互联网基础设施的基石。
David N. Payne 和 Emmanuel Desurvire 是公认的先驱,而日本的Masataka Nakazawa 在长距离传输验证上贡献卓著。 业界呼声极高,早已获得第一届引文桂冠奖,并且,三人分别来自英美日三方势力,符合诺奖“平衡地域”的潜规则。
6、Hideo Hosono,Yoshinori Tokura、Ramamoorthy Ramesh
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Hideo Hosono:他所带领的课题组开发出了用于液晶显示器和有机电致(OLED)电视的“IGZO”等透明氧化物半导体(IGZO 这个名称源自构成薄膜晶体管的铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)、氧(O)四种元素的首字母),因此他获得了日本国际奖;他还发现了铁基高温超导物质,目前,该工作被引已接近 1 万,并于同年被《Science》评选为“世界十大科技进展”之一,与 iPS 细胞(2012 年诺贝尔生理学或医学奖)并列。
Yoshinori Tokura、Ramamoorthy Ramesh:多铁性材料(如既有铁电性又有铁磁性的磁电复合材料等)不但具备各种单一的铁性(如铁电性、铁磁性),而且通过铁性的耦合复合协同作用,可以通过磁场控制电极化或者通过电场控制磁极化。(PS.十仓好纪虽然获得过两次引文桂冠奖,同时也是瑞典皇家科学院的外籍院士,但是国际奖项却不多,不知是否与其研究领域太广有关。
值得注意的是,今年的物理学奖增选评委中有一位Bernhard Mehlig教授,他的研究成果方向为复杂系统,具体细分是“湍流中的惯性粒子与多相流”,相信过一两年他转为正式评委的时候该领域的候选人也将是我们关注的重点。
7、薛其坤
霍尔效应的发现及其衍生的量子效应是诺贝尔物理学奖的多次获奖主题。自1879年经典霍尔效应被发现以来,围绕这一现象的研究已经催生了至少五次诺贝尔物理学奖。
崔琦于1982年因分数量子霍尔效应获得诺奖。
薛其坤团队于2013年在实验上实现了量子反常霍尔效应。量子反常霍尔效应很重要,实验也做得非常的好。在原有的拓扑绝缘体中掺杂磁性,去消掉一个方向的边界态。
并且于2026年9月17日获得有"诺奖风向标"之称的科睿唯安引文桂冠奖,非常有可能获诺奖!
参考资料:
[1]知乎,美国第一猛男
[2]Nobel Prize. The Nobel Prize in Physics. NobelPrize.org.
[3]Nobel Foundation. The Nobel Prize: The Will of Alfred Nobel and the History of the Nobel Prize. NobelPrize.org.
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