Θα βραβευθούν με Νόμπελ οι ‘αιώνιοι’ υποψήφιοι από το ερευνητικό πεδίο της Κβαντικής Φυσικής, Alain Aspect, John Clauser και Anton Zeilinger;
Παρακολουθείστε την ανακοίνωση του βραβείου Νόμπελ Φυσικής 2022:
(νεώτερη ενημέρωση)
Τα προγνωστικά επαληθεύθηκαν! Οι Alain Aspect (ο άνθρωπος που απέδειξε πειραματικά ότι ο Θεός παίζει ζάρια), John F. Clauser και Anton Zeilinger βραβεύονται με το Νόμπελ Φυσικής 2022 «για τα πειράματα με συν-πλεκόμενα (entangled) φωτόνια, που επιβεβαιώνουν την παραβίαση των ανισοτήτων Bell και την πρωτοποριακή επιστήμη της κβαντικής πληροφορικής».
Συν-πλεκόμενες καταστάσεις – από την θεωρία στην τεχνολογία
Ο Alain Aspect, ο John Clauser και ο Anton Zeilinger έχουν πραγματοποιήσει πρωτοποριακά πειράματα χρησιμοποιώντας συν-πλεκόμενες κβαντικές καταστάσεις, όπου δύο σωματίδια συμπεριφέρονται σαν μια ενιαία μονάδα ακόμα και όταν βρίσκονται μακριά το ένα από το άλλο. Τα αποτελέσματά τους έχουν ανοίξει το δρόμο για τη νέα τεχνολογία στην οποία βασίζεται η κβαντική πληροφορική.
Τα απίστευτα αποτελέσματα της κβαντικής μηχανικής έχουν αρχίσει να βρίσκουν εφαρμογές. Υπάρχει πλέον ένα μεγάλο πεδίο έρευνας που περιλαμβάνει κβαντικούς υπολογιστές, κβαντικά δίκτυα και ασφαλή κβαντική κρυπτογραφημένη επικοινωνία.
Ένας βασικός παράγοντας σε αυτήν την εξέλιξη είναι ο τρόπος με τον οποίο η κβαντική μηχανική επιτρέπει σε δύο ή περισσότερα σωματίδια να υπάρχουν σε αυτό που ονομάζεται κβαντική σύμπλεξη. Αυτό που συμβαίνει σε ένα από τα σωματίδια ενός συν-πλεκόμενου ζεύγους καθορίζει το τι συμβαίνει και στο άλλο σωματίδιο, ακόμα κι αν αυτό βρίσκεται πάρα πολύ μακριά.
Για πολύ καιρό, οι φυσικοί προβληματίζονταν για το αν η συσχέτιση υπήρχε επειδή τα σωματίδια του συν-πλεκόμενου ζεύγους περιείχαν κρυφές μεταβλητές, οδηγίες που τους έλεγαν ποιο αποτέλεσμα έπρεπε να δώσουν σε ένα πείραμα. Στη δεκαετία του 1960, ο John Stewart Bell ανέπτυξε την μαθηματική ανισότητα που πήρε το όνομά του. Αυτή μας λέει ότι εάν υπάρχουν κρυφές μεταβλητές, τότε η συσχέτιση μεταξύ των αποτελεσμάτων ενός μεγάλου αριθμού μετρήσεων δεν θα υπερβεί ποτέ μια ορισμένη τιμή. Ωστόσο, η κβαντομηχανική προβλέπει ότι ένας συγκεκριμένος τύπος πειράματος θα παραβιάσει την ανισότητα του Bell, οδηγώντας έτσι σε έναν ισχυρότερο συσχετισμό από ό,τι θα ήταν διαφορετικά.
Ο John Clauser ανέπτυξε τις ιδέες του John Bell, καταλήγοντας σε ένα πρακτικό πείραμα. Όταν έκανε τις μετρήσεις, αυτές στήριζαν την κβαντομηχανική παραβιάζοντας σαφώς μια ανισότητα Bell. Που σημαίνει ότι η κβαντομηχανική δεν μπορεί να αντικατασταθεί από μια θεωρία που χρησιμοποιεί κρυφές μεταβλητές.
Ωστόσο παρέμεναν μερικά κενά μετά το πείραμα του John Clauser. Ο Alain Aspect έστησε μια διάταξη, την οποία χρησιμοποίησε με τρόπο που έκλεινε όλες τις «τρύπες». Μπόρεσε να αλλάξει τις ρυθμίσεις μέτρησης αφού ένα συν-πλεκόμενο ζεύγος είχε φύγει από την πηγή του, οπότε η ρύθμιση που υπήρχε όταν εκπέμπονταν δεν μπορούσε να επηρεάσει το αποτέλεσμα.
Χρησιμοποιώντας εκλεπτυσμένα εργαλεία σε μια σειρά πολλών πειραμάτων, ο Anton Zeilinger άρχισε να χρησιμοποιεί συν-πλεκόμενες κβαντικές καταστάσεις. Μεταξύ άλλων, η ερευνητική του ομάδα πραγματοποίησε ένα φαινόμενο που ονομάζεται κβαντική τηλεμεταφορά, το οποίο καθιστά δυνατή τη μεταφορά μιας κβαντικής κατάστασης από ένα σωματίδιο σε ένα άλλο που βρίσκεται μακριά από το πρώτο.
«Έχει γίνει πλέον σαφές ότι ένα νέο είδος κβαντικής τεχνολογίας αναδύεται. Μπορούμε να δούμε ότι η εργασία των βραβευθέντων με τις συν-πλεκόμενες καταστάσεις έχει μεγάλη σημασία, ακόμη και πέρα από τα θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με την ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής», λέει ο Anders Irbäck, πρόεδρος της Επιτροπής των Νόμπελ για τη Φυσική.. διαβάστε περισσότερα: How entanglement has become a powerful tool (pdf)
Οι δηλώσεις των βραβευθέντων αμέσως μετά τη βράβευσή τους
Alain Aspect: «Το συμπέρασμα είναι, ναι, πράγματι η κβαντομηχανική αντιστέκεται σε όλες τις δυνατές επιθέσεις!»
Anton Zeilinger: «(Η κβαντική φυσική είναι ίσως μια από τις πιο όμορφες θεωρίες που έχουν διατυπωθεί μέχρι σήμερα»
John Clauser: «Τι χάσιμο χρόνου, επιτέλους αρχίστε να κάνετε λίγη πραγματική φυσική!» Ως νεαρός, ο Clauser ξεκίνησε με στόχο να καταρρίψει την κβαντομηχανική, αλλά όλοι στο πανεπιστήμιο πίστευαν ότι ήταν τρελός. «Τότε θεωρούσα ότι ήταν θα ήταν πολύ σημαντικό να πάω κόντρα στο ρεύμα, παρότι ρίσκαρα να καταστρέψω την καριέρα και κατά κάποιο τρόπο το έκανα: δεν έγινα ποτέ καθηγητής!». Τελικά, «απέδειξα ότι ήμουν αξιοπρεπής πειραματιστής!»
Κατηγορίες:ΦΥΣΙΚΗ
physicsgg 
Ταμείο!… 🙂 😉