量子力学诺贝尔物理学奖「诺贝尔化学奖揭晓：什么是“量子点”？」

10月4日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们分别是美国麻省理工学院教授蒙吉·G·巴文迪（Moungi G. Bawendi）、美国哥伦比亚大学教授路易斯·E·布鲁斯（Louis E. Brus）和美国纳米晶体科技公司科学家阿列克谢·伊基莫夫（Alexey I. Ekimov），以表彰他们在量子点的发现和发展方面的贡献。

“很长一段时间以来，没有人认为我们可以制造出如此小的颗粒。但今年的获奖者成功了。”诺贝尔化学委员会主席约翰·阿奎斯特 (Johan Aqvist) 说道。

对于许多科学领域来说，理解物质在微观尺度下的行为是至关重要的。量子点由于其独特的性质，可以广泛应用于LED灯、电视屏幕、太阳能电池、生物医学成像、量子计算和纳米技术等领域。

量子点技术的发展为能源、生物医学、电子学和光子学等领域带来了巨大的潜力，被誉为科学界的一项重大突破。例如，量子点在太阳能电池中的应用可以提高光电转换效率；在医学领域，量子点可以作为荧光探针来检测生物分子；在光子学中，量子点可以作为光子源产生单光子等。

今年的诺贝尔化学奖颁奖词介绍了三位获奖者在量子点领域做出的贡献：“伊基莫夫和布鲁斯相互独立创造了量子点，巴文迪则彻底改变了量子点的化学生产。这些纳米技术的最小组件现在用于OLED电视和LED灯传播光线，生物化学家和医生则用它们来绘制生物组织图。”

阿列克谢·伊基莫夫

阿列克谢·伊基莫夫是一位俄罗斯物理学家，目前在美国纳米晶体科技公司（Nanocrystals Technology Inc.）工作。1975年，他因在半导体电子自旋取向方面的工作而荣获苏联国家科学与工程奖。

20世纪80年代，他在瓦维洛夫国家光学研究所工作期间，首次观察到量子点。他成功地在有色玻璃中创造了依赖于尺寸的量子效应。颜色来自氯化铜纳米颗粒，埃基莫夫证明颗粒尺寸通过量子效应影响玻璃的颜色。他将它们命名为“量子尺寸效应晶体”，并在一份俄罗斯期刊上发表了他的结果。

路易斯·布鲁斯

路易斯·布鲁斯是哥伦比亚大学名誉教授，他于1983年在AT&T贝尔实验室工作期间独立发现了量子点，并成为世界上第一位证明流体中自由漂浮的粒子的尺寸依赖性量子效应的科学家。

他通过在有机溶剂中还原金属盐合成了胶体量子点，并研究了它们的电子和光学性质。他创造了“量子点”这个术语，并用一个简单的箱中粒子模型解释了它们的行为。他还探索了表面化学、形状和耦合对量子点的影响。

蒙吉·巴文迪

蒙吉·巴文迪是麻省理工学院的教授，是量子点的合成、表征和应用方面的领先专家 。1993年，巴文迪改变了量子点的化学生产方式，产生了委员会所说的“近乎完美的粒子”。这一发展使得量子点得以在应用中使用。

他开发了新颖的方法，可以精确地控制量子点的大小、形状和组成 。他还研究了多激子、电荷输运和量子点闪烁的物理机制。他率先将量子点作为荧光探针用于生物成像和传感 。

还值得一提的是，今年诺贝尔化学奖的获奖名单，在公布前几小时无意间遭到泄露。多家外媒报道称，今天早晨，瑞典皇家科学院向瑞典媒体发送了一封邮件，宣布“2023年诺贝尔化学奖将表彰在量子点的发现和发展上取得成果的科学家”，并披露获奖科学家的姓名，正是巴文迪、布鲁斯和伊基莫夫。

（编辑：西西）