Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki została przyznana za osiągnięcia w mechanice kwantowej

Uhonorowani we wtorek fizycy znaleźli eksperymentalne sposoby na potwierdzenie tego, co było wcześniej teoretycznie, w tym „uchwytywanie” fotonów (cząstek światła) w zjawisku, które Albert Einstein nazwał „upiornym działaniem na odległość”. Jak powiedziała we wtorek Królewska Szwedzka Akademia Nauk: „To, co dzieje się z jedną cząstką w splątanej parze, decyduje o tym, co dzieje się z drugą, nawet jeśli są one wystarczająco daleko, aby faktycznie wpływać na siebie nawzajem. Rozwój instrumentów eksperymentalnych laureatów ma położył podwaliny pod nową erę technologii kwantowej”.

Dla Glassera ten zaszczyt nadchodził długo.

„To wszystko za pracę, którą wykonałem 50 lat temu”, powiedział, wyraźnie uradowany, gdy we wtorek rano dotarł do swojego domu.

Jako doktorant na Uniwersytecie Columbia, gdzie w 1969 roku obronił pracę doktorską, „Bardzo mi się nie udało zrozumieć mechaniki kwantowej. To, co nie jest zrozumiane, nie jest zrozumiane” – powiedział.

Ale potem natknął się na artykuł fizyka Johna Bella, który sugerował teorię kwantową i konkurencyjny zestaw teorii zwanych „ukrytymi zmiennymi”, które były ze sobą sprzeczne. Glaser pomyślał: „Jeśli jest między nimi różnica, należy to przetestować”.

Gdy Glaser przeniósł się na Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, on i jego koledzy przeszukiwali magazyny w poszukiwaniu materiałów, „śmieci kręcących się po wydziale fizyki” i sklepu, w którym tnie się metal. „Nie mieliśmy pieniędzy, więc musieliśmy budować wszystko od podstaw” – powiedział. Rezultatem jest maszyna o długości 30 stóp, która może przesyłać fotony — cząstki światła — w przeciwnych kierunkach.

W 1972 r. Glaser i doktorant Stuart Friedman — zmarły w 2012 r. — odkryli problem, którego eksperyment był zgodny z przewidywaniami mechaniki kwantowej.

Glaser powiedział, że był zaskoczony, że wynik był sprzeczny z poglądami Einsteina na temat mechaniki kwantowej.

„Einstein uważał, że natura składa się z obiektów rozmieszczonych w przestrzeni, fragmentów informacji itd. Wydaje się to bardzo rozsądne. I w rzeczywistości ogólna teoria względności jest na tym oparta. Eksperymenty pokazują, że to nieprawda” – powiedział Glaser. • zlokalizować informacje w małej, skończonej objętości.Prosty wynik ma zastosowania, które rozciągają się na szyfrowanie kwantowe i inne formy teorii informacji kwantowej.

Szklarz Urzędnicy Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk powiedzieli, że jeszcze nie skontaktował się z nimi The Washington Post. A o nagrodzie dowiedział się od „fanka”, który przez lata śledził jego twórczość. Trwał napływ wywiadów medialnych. Tradycyjnie laureaci Nagrody Nobla nie są powiadamiani z wyprzedzeniem i kontaktują się telefonicznie na krótko przed ogłoszeniem.

Jeilinger odebrał telefon na godzinę przed ogłoszeniem.

„Wciąż jestem w szoku” – powiedział Zeilinger podczas konferencji prasowej w akademii.

Zapytany przez reportera, czy byłoby możliwe teleportowanie własnego ciała w inne miejsce za 10 000 lat, odpowiedział, że teleportacja ludzi to „science fiction”.

Glaser powtórzył to w wywiadzie dla The Post: „Nie wszedłbym do teleportera kwantowego, gdyby taki istniał”.

Mechanika kwantowa to gałąź fizyki. Ale potencjalne zastosowania zasad mechaniki kwantowej wydają się nieograniczone.

Jako doktorant, Aspect poprawił wydajność i przejrzystość wcześniejszych eksperymentów Clausera, a Zeilinger później zbadał systemy wykorzystujące dwie złożone cząstki, jak podała akademia. Trzech nowych laureatów Nagrody Nobla zostało już uhonorowanych, a Izrael zdobył Nagrodę Wolfa w dziedzinie fizyki w 2010 roku.

Eva Olsson, profesor fizyki eksperymentalnej i członek Komitetu Noblowskiego ds. Fizyki, powiedziała we wtorek, że informatyka kwantowa jest szybko rozwijającą się dziedziną o wielu potencjalnych zastosowaniach w transmisji informacji i technologii wykrywania.

„Jego przewidywania otworzyły drzwi do innego świata i wstrząsnęły fundamentami tego, jak interpretujemy pomiary” – powiedział.

Zaszczyt nadany trzem fizykom został pochwalony przez kolegę fizyka Stephena Bartletta z University of Sydney, który jest redaktorem naczelnym PRX Quantum, czasopisma Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego.

Eksperymenty „wydobyły na światło dzienne niektóre z najbardziej uderzających i wymagających aspektów fizyki kwantowej” – powiedział Bartlett w e-mailu. „W szczególności pokazują, że „splątane” cząstki kwantowe zachowują się w jaskrawym kontraście do naszych wyobrażeń o tym, jak powinny zachowywać się niezależne, dyskretne obiekty”.

Teoria kwantów może brzmieć dziwnie i absurdalnie, ale jest podstawą współczesnej fizyki.

Francis Hellman, prezes Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego i profesor fizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, Laureaci Nagrody Nobla wzmocnili tę teorię rygorystycznymi eksperymentami przeprowadzanymi na początku swojej kariery. „Ta praca inspiruje teraz młodych ludzi na całym świecie do pracy nad podstawową mechaniką kwantową i jej zastosowaniami” – powiedział.

Na konferencji prasowej w Sztokholmie Zeilinger powiedział: „Nagroda nie byłaby możliwa bez ponad 100 młodych ludzi, którzy pracowali ze mną przez lata”.

Thors Hans Hansen, fizyk teoretyczny i członek Komitetu Noblowskiego Fizyki, powiedział dziennikarzom, że pionierskie eksperymenty „pokazały nam, że dziwny świat splątania i par Bella nie jest tylko mikrokosmosem atomów, a już na pewno nie wirtualnym światem. fikcja czy mistycyzm, ale prawdziwy świat, w którym wszyscy żyjemy.

Nagroda w dziedzinie fizyki Akademii zwykle przechodzi przez kilka wydziałów w rozległym Instytucie Fizyki, zajmując się zagadnieniami tak odmiennymi, jak cząstki subatomowe i pochodzenie wszechświata. ostatni rok, Nagroda skupia się na zmianach klimatycznych. Udało się to Chiukuro Manabe ze Stanów Zjednoczonych i Klausowi Hasselmannowi z Niemiec za badania nad wpływem człowieka na klimat oraz włoskiemu teoretykowi Giorgio Parisi, który opisał zmienne systemy w różnych skalach fizycznych.

W 2020 roku Czarne dziury były centralne Akademia przyznała również nagrody astrofizykom Andrei Gess ze Stanów Zjednoczonych i Reinhardowi Jenselowi z Niemiec oraz brytyjskiemu fizykowi matematycznemu Rogerowi Penrose’owi.