Нобелівську премію з фізики 2022 присудили за експерименти із заплутаними фотонами
Нобелівську премію з фізики за 2022 рік присудили "за експерименти із заплутаними фотонами, встановлення порушення нерівностей Белла та відкриття квантової інформаційної науки". Її отримали Ален Аспект (Франція), Джон Ф Клаузер (США) та Антон Цайлінгер (Австрія).
Імена лауреатів прозвучали під час спеціальної пресконференції, яка відбулась у Стокгольмі і яку транслював офіційний сайт Нобелівського комітету. Сума нагороди цього року дещо знизилась через інфляцію і коливання курсу американської валюти, і складає 900 тисяч доларів. Цю суму розділять між трьома ученими порівну.
Область досліджень лауреатів полягає у сфері застосування квантової механіки для побудови квантових комп’ютерів, квантових мереж та встановлення безпечний зв'язок із квантовим шифруванням. Одним із ключових факторів при цьому є принцип квантової механіки, який дозволяє двом або більше частинкам існувати в так званому заплутаному стані. Те, що відбувається з однією з частинок у заплутаній парі, визначає те, що відбувається з іншою частинкою, навіть якщо вони далеко один від одного.
Довгий час вчені не могли дати відповідь, чи ця кореляція була пов'язана з тим, що частинки в заплутаній парі містили приховані змінні, інструкції, які повідомляють їм, який результат вони повинні дати в експерименті. У 1960-х роках Джон Стюарт Белл розробив математичну нерівність, названу на його честь. Вона говорить про те, що за наявності прихованих змінних кореляція між результатами великої кількості вимірів ніколи не перевищить певного значення. Однак квантова механіка передбачає, що певний тип експерименту порушить нерівність Белла, що призведе до сильнішої кореляції, ніж це було б можливо в інакшому разі.
Джон Клаузер експериментальним шляхом порушив нерівність Белла і довів, що квантову механіку не можна замінити теорією, яка використовує приховані змінні.
Пізніше Ален Аспект розробив установку, яка закрила важливу лазівку для заплутаної пари. Він зміг переключити налаштування вимірювання після того, як така пара покинула своє джерело, тому налаштування, що існувало в момент їхнього випускання, не могло вплинути на результат.
Своєю чергою, Антон Цайлінгер почав використовувати заплутані квантові стани. Серед іншого, його дослідницька група продемонструвала явище, яке називається квантовою телепортацією, яке дозволяє переміщати квантовий стан від однієї частки до іншої на відстані.
Цього тижня на нас ще очікують церемонії оголошення лауреатів у галузі хімії (5 жовтня), літератури (6 жовтня) та миру (7 жовтня). А завершиться Нобелівський тиждень присудженням спеціальної нагороди в галузі економіки, яке заплановане на 10 жовтня.
Нагадаємо, вчора першим лауреатом нагороди за 2022 рік став шведський біолог Сванте Паабо, який навчився досліджувати ДНК вимерлих видів людей. Він здійснив прорив, заклавши основи науки палеогенетики, і допоміг глибше збагнути минуле людства, за що отримав відзнаку в галузі фізіології або медицини.
Як писав OBOZREVATEL, торік "нобелівку" з фізики розділили Сюкуро Манабе і Клаус Хассельман за фізичне моделювання клімату, а також Джорджо Парізі за за відкриття взаємозв'язку безладу і коливань у фізичних системах від атомного до планетарних масштабів.