Zapisz się na biuletyn naukowy CNN Wonder Theory. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.
Londyn
CNN
—
Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger wygrali Nagroda Nobla w fizyce za pionierskie osiągnięcia w mechanice kwantowej – badanie zachowania cząstek i atomów – ogłosił we wtorek komitet organizacyjny w Sztokholmie.
Trio wygrało za eksperymenty nad tak zwanym splątaniem – zaskakującym zjawiskiem, w którym dwie cząstki zachowują się jak jedna, wpływając na siebie nawzajem, nawet jeśli mogą znajdować się po przeciwnych stronach planety lub nawet w dużych odległościach od siebie w Układzie Słonecznym .
Był to jeden z najczęściej omawianych elementów mechaniki kwantowej i został pamiętnie opisany przez: Fizyk cząstek Albert Einstein jako „upiorne działanie na odległość”.
Dekady po śmierci Einsteina eksperymenty przeprowadzone przez trzech fizyków wykazały, że splątanie kwantowe było rzeczywiste, a nie tylko teoretyczne. a Królewska Szwedzka Akademia Nauk stwierdziła, że prace tria „położyły podwaliny pod nową erę w technologii kwantowej”.
Aspect, Clauser i Zeilinger urodzili się odpowiednio we Francji, Kalifornii i Austrii. Ich odkrycia uzupełniały i rozwijały prace Johna Stewarta Bella, którego twierdzenie zmieniło rozumienie mechaniki kwantowej przez świat nauki.
„Wciąż jestem w szoku, ale to bardzo pozytywny szok. Byłem naprawdę bardzo zaskoczony” – powiedział dziennikarzom w Sztokholmie Zeilinger, profesor na Uniwersytecie Wiedeńskim, wkrótce po tym, jak dowiedział się, że zdobył nagrodę.
Praca zwycięzców potwierdziła, że „mechanika kwantowa jest rzeczywiście przydatna w rzeczywistych zastosowaniach” – powiedział CNN Michael Moloney, dyrektor generalny Amerykańskiego Instytutu Fizyki.
„Nie tylko ta teoria wyjaśnia sprzeczną z intuicją naturę świata kwantowego. Okazało się, że mierząc niektóre prognozy, możemy tworzyć aplikacje, takie jak obliczenia kwantowe i kryptografia kwantowa”.
Moloney powiedział, że odkrycia tria „potencjalnie zmienią nasz świat pod względem naprawdę praktycznych rzeczy, takich jak możliwość uruchamiania komputerów kwantowych; Rozwiązania, które pomogą nam we wszystkim, od szczepionek, przez technologię, po prognozowanie pogody”.
„Istnieje tak wiele różnych rodzajów obliczeń, które możemy wykonać dzięki informatyce kwantowej, których nie możemy wykonać za pomocą klasycznych komputerów” – dodał.
Zwycięzcy wtorku są bardzo szanowani w nauce od kilkudziesięciu lat. Firma analityczna Clarivate powiedziała we wtorek, że przewidziała, że Clauser, Aspect i Zeilinger zdobędą Nagrodę Nobla w 2011 roku „na podstawie serii szeroko cytowanych i niezależnie publikowanych artykułów, które ukazały się odpowiednio w latach 60., 80. i 90.”.
„Nasz wybór dostrzegł również oczywiste znaczenie ich eksperymentalnej weryfikacji„ upiornego działania na odległość ”, zjawiska mechaniki kwantowej, które rzuca wyzwanie naszej wyobraźni” – powiedziała firma.
Fizycy mieli trudności z wyjaśnieniem, w jaki sposób mechanika kwantowa pozwala dwóm cząsteczkom wpływać na zachowanie drugiej.
„Że te dwie cząstki są tak splątane, że bez względu na to, jak daleko są od siebie, pomiar jednej determinuje pomiar drugiej. To rozsadza twój umysł jako fizyka – powiedział Maloney.
„Kiedy Einstein wpadł na ten pomysł około 100 lat temu, naprawdę tak było… to po prostu nie ma sensu. Prędkość światła jest, wiesz, klasycznym ograniczeniem, więc jak mogą to zrobić? Zmagali się z tym przez długi czas”.
Zjawisko to może umożliwić bezpieczną transmisję informacji na duże odległości między komputerami kwantowymi, wykorzystując właściwości splątania – proces zwany przez Zeilingera „teleportacją kwantową”.
Pomimo konotacji sci-fi, odrzucił ideę teleportacji ludzi.
„To nie jest tak, jak w filmach Star Trek, aby przenieść coś – na pewno nie osobę – na odległość, ale chodzi o to, że przez splątanie przenosisz wszystkie informacje przenoszone przez jeden przedmiot do innego miejsca… gdzie przedmiot jest odtwarzany. Do tej pory było to możliwe tylko w przypadku bardzo małych cząstek”.
Zeilinger pochwalił również wkład ponad 100 studentów, z którymi pracował przez lata. Jego rada dla młodych ludzi brzmiała: „rób to, co uważasz za interesujące”.
„Muszę powiedzieć, że mechanika kwantowa zawsze mnie interesowała, odkąd po raz pierwszy o niej usłyszałem. Byłem pod wrażeniem przewidywań teoretycznych, które nie odpowiadały zwykłej intuicji”.
Dodał, że wciąż wiele nie wiadomo na temat mechaniki kwantowej: „Jestem podekscytowany tym, co zobaczymy za 10 czy 20 lat”.
Trzej naukowcy dzielą między sobą nagrodę pieniężną w wysokości 10 milionów koron szwedzkich (915 000 dolarów amerykańskich).
Prestiżowe Nagrody Nobla będą rozdawane przez cały tydzień; w poniedziałek szwedzki genetyk Svante Pääbo zdobył nagrodę medyczną za pionierskie wykorzystanie starożytnego DNA do odkrywania tajemnic dotyczących ewolucji człowieka.
Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie chemii, literatury i pokoju zostaną ogłoszeni jeszcze w tym tygodniu, a lista 2022 kończy się w poniedziałek nagrodą w dziedzinie ekonomii.
