便攜式“戰(zhàn)地磁共振影像(MRI)系統(tǒng)”走出實驗室。獎給美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Michelle Espy和同事們，他們造出了實用的、便攜的、超低磁場的MRI系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的用超導(dǎo)線圈產(chǎn)生很強(qiáng)磁場的MRI系統(tǒng)(注釋：看，這就是超導(dǎo)的用途之一)不同，新系統(tǒng)所用的磁場要弱得多，從遠(yuǎn)方產(chǎn)生這種磁場就容易多了。然而這意味著該系統(tǒng)必須能夠探測弱得多的信號，這一點它是用超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)來實現(xiàn)的(注釋：避開了超導(dǎo)的一種用途，又用到超導(dǎo)的另一種用途)。由于有低功耗和輕質(zhì)量的優(yōu)點，該團(tuán)隊希望這種原型設(shè)計能夠盡快部署到發(fā)展中國家的醫(yī)療中心以及戰(zhàn)地醫(yī)院。按：這是十大物理學(xué)突破中唯一跟日常生活直接相關(guān)的，可能歐洲物理學(xué)會選擇它也有這方面的原因。

　　費(fèi)米子顯微鏡露出曙光。獎給美國麻省理工大學(xué)的Lawrence Chuck、Martin Zwierlein和同事們，他們制造了第一臺“費(fèi)米子顯微鏡”——一臺能夠為超冷氣體中多達(dá)1000個獨(dú)立原子成像的設(shè)備。對于理解材料中的電子如何相互作用，已經(jīng)有許多重大的進(jìn)展。這是通過把費(fèi)米子原子冷卻到超低溫度、再用光和磁場精細(xì)調(diào)節(jié)原子間的相互作用來實現(xiàn)的。通過允許物理學(xué)家觀測單個費(fèi)米子在氣體冷卻時的行為，費(fèi)米子顯微鏡把這種方法又推進(jìn)了重要的一步。這項新技術(shù)可能很快就會被研究者用于觀測原子間的磁相互作用，甚至可能被用于探測體系內(nèi)的量子糾纏。注釋：這項工作的重要性，在于把觀測對象從很多原子的集合縮小到單個原子，即大大提高了分辨率。由此我們有可能觀察到很多以前想象不到的現(xiàn)象，以后還有可能把對單原子的觀測(只是看)升級為控制(不僅看還能動)。想想看，如果我們可以隨意觀察和操控單個原子，而且這些原子還是處于量子糾纏中的，我們能夠看到和造出多少不可思議的東西!

　　硅量子邏輯門是第一步。獎給澳大利亞新南威爾士大學(xué)和日本慶應(yīng)義塾大學(xué)的Andrew Dzurak、Menno Veldhorst和同事們，他們造出了第一個硅的量子邏輯器件。他們的控制非(CNOT)門是量子計算機(jī)的一個基礎(chǔ)元件，以前是用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體加工工藝制造的。這個器件用電子自旋來存儲量子信息，研究者們現(xiàn)在計劃把技術(shù)擴(kuò)展到制造完全意義的量子計算機(jī)芯片。按：量子計算機(jī)在理論上對于某些問題比現(xiàn)在的計算機(jī)(經(jīng)典計算機(jī))快得多。例如對于因子分解，傳統(tǒng)算法的計算量隨位數(shù)的變化是指數(shù)增長，而量子算法只是多項式增長。分解一個5000位的數(shù)字，在原理上經(jīng)典算法需要50億年的時間，量子算法只需要2分鐘�？墒悄壳斑�沒有實用意義上的量子計算機(jī)，原因之一就是用的材料都不是硅，量子信息只能用硅之外的光子、離子阱、核磁共振等方式來儲存�，F(xiàn)在可以用硅來儲存與操作量子信息，半個多世紀(jì)以來半導(dǎo)體技術(shù)的豐富積累就有可能用上，大大促進(jìn)量子計算機(jī)的發(fā)展。

　　介紹完十大物理學(xué)突破，我們來統(tǒng)計一下有哪些國家出鏡，各國參與了多少項工作。中國獨(dú)占一項(榜首的多自由度量子隱形傳態(tài))，分享一項(外爾費(fèi)米子)。美國獨(dú)占三項(單電子同步輻射、便攜式MRI和費(fèi)米子顯微鏡)，分享一項(外爾費(fèi)米子)。荷蘭獨(dú)占一項(無漏洞的貝爾實驗)。德國獨(dú)占一項(硫化氫的203 K超導(dǎo))，對此中國科學(xué)家做了理論預(yù)測。澳大利亞和日本分享一項(硅量子邏輯門)，這一項有點奇怪，Andrew Dzurak和Menno Veldhorst的名字看起來都不像日本人，可能以澳大利亞的貢獻(xiàn)為主。葡萄牙領(lǐng)銜，和法國、瑞士、智利分享一項(系外行星的光)。歐洲作為整體，有CERN發(fā)現(xiàn)的一項(五夸克態(tài))。