Nobel z fizyki za mechanikę kwantową

Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki 2022 Alainowi Aspectowi, Johnowi Clauserowi i Antonowi Zeilingerowi za eksperymenty z splątanymi fotonami, ustalenie naruszenia nierówności Bella i pionierską informatykę kwantową.

Przełomowe eksperymenty ze splątanymi stanami kwantowymi, dowiodły tego, że dwie cząstki zachowują się tak, jakby były pojedynczą jednostką, nawet gdy są rozdzielone.

Jak stwierdziła Akademia, zaczynają pojawiać się zastosowania niematerialnych efektów mechaniki kwantowej. Obecnie prowadzony jest szeroki zakres badań nad sieciami kwantowymi, komputerami i bezpieczną szyfrowaną komunikacją kwantową.

Fakt, że mechanika kwantowa pozwala dwóm lub więcej cząstkom współistnieć w stanie splątanym, jest kluczowym aspektem tego postępu. Nawet jeśli dwie cząstki znajdują się daleko, to, co dzieje się z jedną z nich w splątanej parze, wpływa na to, co dzieje się z drugą cząstką.

To, czy korelacja była spowodowana przez ukryte zmienne, mówiące cząstkom w splątanej parze, których wynik powinny dostarczyć w eksperymencie – było przedmiotem debaty przez bardzo długi czas.

John Clauser rozwinął teorie Johna Bella, co zaowocowało rzeczywistym eksperymentem. Jego pomiary, które w oczywisty sposób naruszyły nierówność Bella, wspierały teorię kwantową. Oznacza to, że teoria zawierająca ukryte zmienne nie może wyprzeć mechaniki kwantowej.

Konfiguracja została opracowana przez Alaina Aspecta, który wykorzystał ją do wypełnienia znacznej luki.

Anton Zeilinger zaczął stosować splątane stany kwantowe przy użyciu wyrafinowanych technik i szeroko zakrojonych testów. Udowodnił również istnienie zjawiska znanego jako teleportacja kwantowa, która umożliwia zdalny transfer stanu kwantowego z jednej cząstki do drugiej.

„Staje się coraz bardziej jasne, że pojawia się nowy rodzaj technologii kwantowej. Widzimy, że praca laureatów ze stanami splątanymi ma ogromne znaczenie. Nawet poza fundamentalnymi pytaniami dotyczącymi interpretacji mechaniki kwantowej ” – mówi Anders Irbäck, przewodniczący komitetu przyznającego Nagrodę Nobla z Fizyki.

Czytaj także: Kwantowa rewolucja polskich fizyków!