„Przodkowie” komputerów kwantowych otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki

Laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w roku 2022 są Alain Aspect, John Clauser i Anton Zeilinger. Komisja

nagradza uznane innowacyjne eksperymenty zsplątane stany kwantowe, w których dwie cząstki zachowują się jak jedna, nawet gdy są oddzielone. Wyniki pracy naukowców stworzyły podstawę do rozwoju komputerów kwantowych, szyfrowania, sieci komunikacyjnych i innych technologii.

Mechanika kwantowa pozwala na dwa lub więcejcząstki, aby istniały w splątanym stanie. Oznacza to, że to, co dzieje się z jedną z cząstek w splątanej parze, decyduje o tym, co dzieje się z drugą cząstką, nawet jeśli są od siebie daleko.

Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Zdjęcie: Niklas Elmehed, nagroda Nobla

W latach 60. rozwinął się John Stuart Bellmatematyczna nierówność nazwana jego imieniem, która sugerowała, że ​​korelacja jest spowodowana tym, że cząstki w splątanej parze zawierają ukryte zmienne, instrukcje mówiące im, jaki wynik mają dać w eksperymencie.

Opracował John Clauser, pierwszy z laureatówpomysłów Johna Bella i przeprowadził praktyczny eksperyment, który miał potwierdzić lub obalić tę hipotezę. Kiedy wykonał pomiary, potwierdzili mechanikę kwantową, wyraźnie naruszając nierówność Bella. Oznacza to, że splątania nie można zastąpić teorią ukrytej zmiennej.

Mała „luka” sugerująca możliwośćwymiana informacji (zmiennych) pomiędzy splątanymi cząstkami w czasie emisji pozostała po eksperymencie Johna Clausera. Alain Aspect, drugi laureat, opracował układ do sprawdzenia tej hipotezy. Był w stanie przełączyć ustawienia pomiaru po tym, jak splątana para opuściła swoje źródło, udowadniając, że interakcje, które istniały w momencie ich emisji, nie mogły wpłynąć na wynik.

Wreszcie trzeci zwycięzca - Anton Zeilinger -zaczął używać splątanych stanów kwantowych do praktycznych problemów. Jego grupa badawcza wykazała między innymi zjawisko zwane teleportacją kwantową, które umożliwia przenoszenie stanu kwantowego z jednej cząstki na drugą na odległość.

Czytaj więcej:

Do Ziemi zbliża się asteroida o średnicy pół kilometra

Olbrzymia „blizna” na powierzchni Ziemi pokazana z kosmosu

Okazało się, co dzieje się z ludzkim mózgiem po godzinie w lesie

Na okładce: Johan Jarnestad, Królewska Szwedzka Akademia Nauk