De "voorouders" van kwantumcomputers kregen de Nobelprijs voor de natuurkunde

De winnaars van de Nobelprijs voor de Natuurkunde in 2022 zijn Alain Aspect, John Clauseren Anton Zeilinger.Commissie

awards erkende innovatieve experimenten metverstrengelde kwantumtoestanden waarin twee deeltjes zich als één gedragen, zelfs als ze gescheiden zijn. De resultaten van het werk van de wetenschappers vormden de basis voor de ontwikkeling van kwantumcomputers, encryptie, communicatienetwerken en andere technologieën.

Kwantummechanica staat twee of meer toedeeltjes bestaan ​​in een verstrengelde toestand. Dit betekent dat wat er met een van de deeltjes in een verstrengeld paar gebeurt, bepaalt wat er met het andere deeltje gebeurt, zelfs als ze ver van elkaar verwijderd zijn.

Nobelprijswinnaars in de natuurkunde. Afbeelding: Niklas Elmehed, Nobelprijs Outreach

In de jaren zestig ontwikkelde John Stuart Belleen naar hem vernoemde wiskundige ongelijkheid die suggereerde dat de correlatie was omdat de deeltjes in een verstrengeld paar verborgen variabelen bevatten, instructies die hen vertelden welk resultaat ze in het experiment moesten geven.

John Clauser, de eerste van de prijswinnaars, ontwikkeldeideeën van John Bell en voerde een praktisch experiment uit, dat de hypothese moest bevestigen of weerleggen. Toen hij de metingen deed, bevestigden ze de kwantummechanica, wat duidelijk in strijd was met de ongelijkheid van Bell. Dit betekent dat verstrengeling niet kan worden vervangen door een theorie van verborgen variabelen.

Een kleine "maas in de wet" die de mogelijkheid suggereertuitwisseling van informatie (variabelen) tussen verstrengelde deeltjes op het moment van emissie, bleef na het experiment van John Clauser. Alain Aspect, de tweede laureaat, ontwikkelde een opstelling om deze hypothese te testen. Hij kon de meetinstellingen wijzigen nadat het verstrengelde paar de bron had verlaten, wat bewees dat de interacties die bestonden op het moment dat ze werden uitgezonden, het resultaat niet hadden kunnen beïnvloeden.

Eindelijk de derde winnaar - Anton Zeilinger -begon verstrengelde kwantumtoestanden te gebruiken voor praktische problemen. Zijn onderzoeksgroep heeft onder meer een fenomeen aangetoond dat kwantumteleportatie wordt genoemd, waarmee een kwantumtoestand over een afstand van het ene deeltje naar het andere kan worden verplaatst.

Lees verder:

Een asteroïde met een diameter van een halve kilometer nadert de aarde

Gigantisch 'litteken' op het aardoppervlak vanuit de ruimte weergegeven

Het bleek wat er met het menselijk brein gebeurt na een uur in het bos

Op de cover: Johan Jarnestad, The Royal Swedish Academy of Sciences