量子コンピューターの「祖先」がノーベル物理学賞を受賞

2022年のノーベル物理学賞受賞者は、アラン・アスペクト氏、ジョン・クラウザー氏、アントン・ザイリンガー氏です。委員会

革新的な実験を表彰する賞を受賞もつれ合った量子状態。2 つの粒子が離れていても 1 つとして動作します。科学者の研究の結果は、量子コンピューター、暗号化、通信ネットワーク、その他のテクノロジーの開発の基礎を築きました。

量子力学では、2 つ以上の粒子が絡み合った状態で存在する。これは、絡み合ったペアの粒子の 1 つに何が起こるかによって、それらが遠く離れていても、他の粒子に何が起こるかが決まることを意味します。

ノーベル物理学賞受賞者。画像: Niklas Elmehed、ノーベル賞アウトリーチ

1960年代、ジョン・スチュアート・ベルが開発した彼にちなんで名付けられた数学的不等式は、絡み合ったペアの粒子に隠れた変数が含まれているため、実験でどのような結果を与えるべきかを指示するためであることを示唆しました。

最初の受賞者であるジョン・クラウザーが開発したジョン・ベルのアイデアを確認し、仮説を確認または反証することになっていた実際の実験を実施しました。彼が測定を行ったとき、量子力学が確認され、明らかにベルの不等式に違反していました。これは、エンタングルメントを隠れ変数理論で置き換えることができないことを意味します。

可能性を示唆する小さな「抜け穴」放出時の絡み合った粒子間の情報 (変数) の交換は、ジョン クラウザーの実験の後も残っていました。 2 番目の受賞者である Alain Aspect は、この仮説を検証するためのセットアップを開発しました。絡み合ったペアがソースを離れた後、彼は測定設定を切り替えることができ、それらが放出された時点で存在していた相互作用が結果に影響を与えなかった可能性があることを証明しました.

最後に、3 番目の勝者 - アントン ツァイリンガー -は、実際の問題にエンタングルされた量子状態を使用し始めました。とりわけ、彼の研究グループは、量子テレポーテーションと呼ばれる現象を実証しました。これにより、量子状態をある粒子から別の粒子に移動させることができます。

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表紙:スウェーデン王立科学アカデミー、ヨハン・ジャーネスタッド