中国学者首次获得埃伦费斯特量子基础最佳论文奖

2022年1月5日，继2019、2020中断两年后，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》。

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 Cabell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。但很多学者尝试证明或证否该猜想都未能成功。

在获奖论文中，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。

德国和南开团队首先找到了KS定理的最小GHZ型证明

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研究。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，其研究得到国家自然科学基金委员会的支持。

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年）与爱因斯坦、普朗克、洛伦兹是最早一批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和埃伦费斯特定理。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。埃伦费斯特奖授予当年之前5年中量子力学基础方向（理论和实验）最重要的论文。自2015年首次颁奖以来，已有7篇论文获奖，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》。