Нобелівську премію з фізики присудили трьом вченим за експерименти зі сплутаними квантовими станами

Нобелівську премію з фізики 2022 року отримали Ален Аспект (Франція), Джон Ф. Клаузер (США) та Антон Цайлінгер (Австрія) за експерименти зі сплутаними квантовими парами. 

Про це йдеться в твіттері премії. 

"Лауреати #NobelPrize з фізики 2022 року провели новаторські експерименти з використанням сплутаних квантових станів, де дві частинки поводяться як єдине ціле, навіть коли вони розділені. Результати розчистили шлях для нових технологій, заснованих на квантовій інформації", – повідомили в нобелівському комітеті. 

Те, що відбувається з однією з частинок у сплутаній парі, визначає, що відбувається з іншою частинкою, навіть якщо вони знаходяться далеко одна від одної.

У 1960-х Джон Стюарт Белл розробив математичну нерівність, названу на його честь. Вона стверджує, що якщо є приховані змінні, кореляція між результатами великої кількості вимірювань 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 іншому випадку.

Джон Клаузер розвинув ідеї Джона Белла і провів практичний експеримент. Його вимірювання підтвердили квантову механіку, що явно порушило нерівність Белла. Це означає, що квантову механіку не можна замінити теорією, яка використовує приховані змінні.

Деякі лазівки залишилися після експерименту Джона Клаузера. Ален Аспект розробив установку, використовуючи її таким чином, щоб закрити одну з них. Він зміг змінити налаштування вимірювання після того, як сплутана пара залишила своє джерело, тому налаштування, які існували на момент їх випромінювання, не могли вплинути на результат.

Використовуючи вдосконалені інструменти та довгу серію експериментів, Антон Цайлінгер почав використовувати сплутані квантові стани. Серед іншого, його дослідницька група продемонструвала явище під назвою "квантова телепортація", яке дозволяє переміщати квантовий стан від однієї частинки до іншої на відстані.

"Стає все очевиднішим, що з’являється новий вид квантової технології. Ми бачимо, що робота лауреатів зі сплутаними станами має велике значення, навіть поза фундаментальними питаннями щодо інтерпретації квантової механіки", – говорить Андерс Ірбек, голова Нобелівського комітету з фізики.

Нагадаємо, Нобелівську премію з фізики торік отримали теж троє вчених – кліматологи Сюкуро Манабе і Клаус Гассельманн, а також фізик-теоретик Джорджо Парізі. Парізі відомий своїми роботами у галузі квантової хромодинаміки і є одним з авторів пертурбативного рівняння ДГЛАП. Нобелівський комітет відзначив його за "відкриття взаємодії безладу та флуктуацій у фізичних системах різних масштабів – від атомного до планетарних".

Учора Нобелівську премію з медицини отримав Сванте Паябо за відкриття щодо еволюції людини. Науковець секвенував геном неандертальця, вимерлого родича сучасної людини. Він також зробив сенсаційне відкриття невідомого раніше гомініна Денисової. Важливо, що Паябо також виявив, що передача генів відбулася від цих нині вимерлих гомінінів до Homo sapiens після міграції з Африки приблизно 70 000 років тому. Цей давній потік генів для сучасних людей має фізіологічне значення сьогодні, наприклад, впливає на те, як наша імунна система реагує на інфекції. 

Цьогорічний нобелівський тиждень припав на 3 – 10 жовтня.