Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki została przyznana za przełomy w mechanice kwantowej

Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w 2022 r. została przyznana trzem badaczom za pionierskie eksperymenty w dziedzinie informatyki kwantowej, rozwijającej się dziedzinie, która może zrewolucjonizować informatykę, kryptografię i transmisję informacji za pomocą tak zwanej „teleportacji kwantowej”.

Trzech trzech fizyków to 79-letni John F. Clauser z Walnut Creek w Kalifornii, 75-letni Alan Aspect z Uniwersytetu Paris-Saclay i École Polytechnique we Francji oraz 77-letni Anton Zeilinger z Uniwersytetu Wiedeńskiego.

Uhonorowani we wtorek fizycy znaleźli eksperymentalne sposoby na potwierdzenie tego, co wcześniej zakładano, w tym „uwikłanie” fotonów (cząstek światła) w zjawisko, które Albert Einstein nazwał „upiornym działaniem na odległość”. Jak powiedziała we wtorek Królewska Szwedzka Akademia Nauk: „To, co dzieje się z jedną cząstką w splątanej parze, decyduje o tym, co dzieje się z drugą, nawet jeśli są zbyt daleko od siebie, aby na siebie wpływać. Rozwój narzędzi eksperymentalnych przez laureatów położył podwaliny pod na nową erę technologii kwantowej”.

Dla Closera zaszczyt nadchodził długo.

„To wszystko za pracę, którą wykonuję od ponad 50 lat” – powiedział, wyraźnie podniecony we wtorek rano, kiedy przybyłem do jego domu.

Jako doktorant na Uniwersytecie Columbia, gdzie w 1969 r. obronił doktorat, „Bardzo starałem się zrozumieć mechanikę kwantową, ale bezskutecznie. Nie rozumiałem tego, czego nie rozumiałem” – powiedział .

Ale potem natknął się na badania fizyka Johna Bella, które sugerowały, że teoria kwantów i konkurencyjny zestaw teorii, znanych jako „ukryte zmienne”, są ze sobą sprzeczne. Bliższa myśl: „Jeśli jest między nimi różnica, musi być testowalna”.

Po tym, jak Closer przeniósł się do UC Berkeley, on i jego koledzy przeszukiwali magazyny w poszukiwaniu zapasów, znajdując „śmieci wiszące na wydziale fizyki” i cięcie metalu w sklepie. „Nie mieliśmy żadnych pieniędzy do wydania, więc wszystko musieliśmy budować sami od podstaw” – powiedział. W rezultacie powstało urządzenie o długości 30 stóp, które mogło wysyłać fotony — cząstki światła — w przeciwnych kierunkach.

READ  Urzędnicy twierdzą, że dwie kobiety zabite w atakach rekinów na Morzu Czerwonym w Egipcie

W 1972 roku Clauser i doktorant Stuart Friedman – który zmarł w 2012 roku – poinformowali, że ich eksperyment ujawnił splątanie zgodne z przewidywaniami mechaniki kwantowej, zgodnie z akademią.

Clauser powiedział, że był zaskoczony wynikiem, który był sprzeczny z poglądami Einsteina na mechanikę kwantową.

„Einstein założył, że natura składa się z rzeczy rozproszonych w przestrzeni, w tym bitów informacji i tym podobnych. Wydaje się to bardzo rozsądne. W rzeczywistości opiera się na tym ogólna teoria względności. Eksperymenty pokazują, że to nieprawda” – powiedział Clauser. Nie można zlokalizować bitów informacji w małej, skończonej objętości. Ten prosty wynik ma następnie zastosowanie w kryptografii kwantowej i innych formach teorii informacji kwantowej”.

bliżej Powiedział, że nie skontaktowali się z nim urzędnicy z Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, kiedy Washington Post zadzwonił: I że dowiedział się o nagrodzie od „fana”, który przez lata kontynuował jego pracę. Następnie odbyła się seria wywiadów medialnych. Tradycyjnie laureaci Nagrody Nobla nie są powiadamiani z wyprzedzeniem i kontaktuje się z nimi telefonicznie tuż przed ogłoszeniem.

Zelinger odebrał telefon na około godzinę przed ogłoszeniem.

„Wciąż jestem w szoku” – powiedział Zeilinger podczas konferencji prasowej w akademii.

Kiedy reporter zapytał go, czy za 10 000 lat można przenieść swoje ciało w inne miejsce, odpowiedział, że teleportacja ludzi to „science fiction”.

Closer powtórzył to w swoim wywiadzie dla The Post: „Nie wszedłbym do teleportera kwantowego, gdyby był dostępny”.

Mechanika kwantowa to dziedzina fizyki, która ma ponad sto lat i przyniosła zastosowania, w tym tranzystory i lasery, których ludzie używają w życiu codziennym. Ale potencjalne zastosowania zasad mechaniki kwantowej wydają się nieograniczone.

Akademia powiedziała, że ​​jako doktorant Aspect poprawił wydajność i przejrzystość poprzednich eksperymentów Clausera, a następnie Zellinger zbadał systemy wykorzystujące więcej niż dwie splątane cząstki. Trzej nowi zdobywcy Nagrody Nobla zostali już wcześniej uhonorowani jako trójka, po zdobyciu Israel Wolf Prize w dziedzinie fizyki w 2010 roku.

READ  Prezydent USA Biden nazywa okrucieństwa w Busha „zbrodnią wojenną”

Eva Olson, profesor fizyki eksperymentalnej i członek Komitetu Noblowskiego Fizyki, powiedziała we wtorek, że informatyka kwantowa jest szybko rozwijającą się dziedziną o wielu potencjalnych zastosowaniach w transmisji informacji i technologii czujników.

„Jej przewidywania otworzyły drzwi do innego świata i wstrząsnęły podstawami interpretacji pomiarów” – powiedziała.

Zaszczyt nadany tym trzem fizykom został pochwalony przez kolegę fizyka Stephena Bartletta z University of Sydney, który jest głównym redaktorem czasopisma PRX Quantum Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.

Bartlett powiedział w e-mailu, że eksperymenty „podkreśliły najbardziej uderzające i wymagające aspekty fizyki kwantowej”. „W szczególności pokazują, że „splątane” cząstki kwantowe zachowują się w sposób całkowicie sprzeczny z naszymi wyobrażeniami na temat tego, jak zachowują się niezależne i oddzielne obiekty”.

Teoria kwantów może być dziwna i wiadomo, że jest tajemnicza, ale jest podstawą współczesnej fizyki.

Francis Hellmann, prezes Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego i profesor fizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, Laureaci Nagrody Nobla powiedzieli, że wzmocnili tę teorię poprzez rygorystyczne eksperymenty przeprowadzone na początku ich kariery. „Ta praca inspiruje teraz młodych ludzi na całym świecie do pracy nad podstawową mechaniką kwantową i jej zastosowaniami” – powiedziała.

Na konferencji prasowej w Sztokholmie „Nagroda nie byłaby możliwa bez ponad 100 młodych ludzi, którzy pracowali ze mną przez lata” – powiedział Zeilinger.

Thors Hans Hansson, fizyk teoretyczny i członek Komitetu Noblowskiego Fizyki, powiedział dziennikarzom, że przełomowe eksperymenty „pokazały nam, że dziwny świat splątania i par Bella to nie tylko mały świat atomów, a już na pewno nie świat wirtualny science fiction czy mistycyzmu, ale prawdziwy świat, w którym wszyscy żyjemy.” „.

Nagroda Academic Physics ma tendencję do obracania się w wielu dyscyplinach w rozległej instytucji fizyki, obejmując tematy tak różnorodne, jak cząstki subatomowe i pochodzenie wszechświata. ostatni rok, Nagroda skoncentrowana na zmianach klimatycznych. Udał się do Ciocoro Manabi ze Stanów Zjednoczonych i Klausa Haselmanna z Niemiec, aby zbadać wpływ człowieka na klimat, oraz do Giorgio Baresi, włoskiego teoretyka, którego prace opisywały fluktuacje systemów w różnych skalach fizycznych.

READ  Znaczenie Rosjan rośnie wraz z kontynuacją operacji wojskowej Putina, a sankcje zbierają żniwo

w 2020 roku, W centrum uwagi były czarne dziury Akademia, która przyznała nagrody astrofizykowi Andrei Geis ze Stanów Zjednoczonych i Reinhardowi Genzelowi z Niemiec oraz brytyjskiemu fizykowi matematycznemu Rogerowi Penrose’owi.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.