Fizyczne Noble 2022 dla mechaników kwantowych

Fizyczne Noble 2022 dla mechaników kwantowych
Tegoroczną Nagrodę Nobla z fizyki przyznano trzem naukowcom: Alainowi Aspectowi z Francji, Antonowi Zeiligerowi z Austrii i Amerykaninowi Johnowi F. Clauserowi za odkrycia w dziedzinie mechaniki kwantowej, a dokładniej, jak to ujął w komunikacie Komitet Noblowski, za eksperymenty ze splątanymi fotonami, badania nad tzw. nierównością Bella i pionierskie odkrycia w dziedzinie informacji kwantowej. Zarówno Aspect jak i Zeilinger są "dyżurnymi" kandydatami do fizycznego Nobla, których nazwiska co roku wymieniamy na łamach "Młodego Technika" w artykułach prognozujących noblowskie werdykty od 2015 r.

Anton Zeilinger to fizyk specjalizujący się w interferometrii kwantowej, profesor fizyki doświadczalnej na Uniwersytecie w Wiedniu. W 1989 r. przewidział wraz z Danielem Greenbergerem i Michaelem Horne'm, że splątanie trzech lub więcej cząstek daje korelacje kwantowe absolutnie niezgodne z jakimkolwiek obrazem opartym na pojęciach relatywistycznej fizyki klasycznej. W 1999 r. jego zespół jako pierwszy zrealizował korelacje GHZ w laboratorium. Najsłynniejszym eksperymentem Zeilingera jest pierwsza kwantowa teleportacja, dokonana pomiędzy dwoma fotonami, które powstały w dwóch odrębnych aktach emisji (1997 r.).

Francuski fizyk Alain Aspect zasłynął przede wszystkim wykonaniem w 1981 r. i rozwinięciem eksperymentu testującego teorię parametrów ukrytych irlandzkiego fizyka Johna Bella, który w latach 60. XX wieku zaproponował test, który pozwoliłby rozróżnić ukryte zmienne od interpretacji mechaniki kwantowej. Zgodnie z obliczeniami Bella, ukryte zmienne mogą wyjaśnić korelacje, ale tylko do pewnego limitu. Gdy zostanie on przekroczony, teoria Einsteina musiałaby być błędna. Po pracach nad nierównościami Bella, Aspect zwrócił się w stronę badań nad laserowym chłodzeniem obojętnych atomów i eksperymentów związanych z kondensatami Bosego-Einsteina.

John Clauser 1974 roku, pracując z Michaelem Horne'em, po raz pierwszy pokazał, że uogólnienie twierdzenia Bella dostarcza poważnych ograniczeń dla lokalnych teorii. Praca ta wprowadziła nierówność Clausera-Horne'a (CH) jako pierwsze w pełni ogólne wymaganie eksperymentalne stawiane przez lokalny realizm. W innych eksperymentach w 1974 roku po raz pierwszy wykazał jednoznacznie charakter fotonów jako cząstek.

Źródło i zdjęcie: www.nobelprize.org

Mirosław Usidus