Trwa tydzień noblowski.
Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki 2022 przyznano Alainowi Aspectowi, Johnowi F. Clauserowi i Antonowi Zeilingerowi „za eksperymenty ze splątanymi fotonami, ustalające naruszenie nierówności Bella i pionierską informatykę kwantową”.
Stany uwikłane – od teorii do technologii
Alain Aspect, John Clauser i Anton Zeilinger przeprowadzili przełomowe eksperymenty z wykorzystaniem splątanych stanów kwantowych, w których dwie cząstki zachowują się jak pojedyncza jednostka, nawet gdy są rozdzielone. Ich wyniki utorowały drogę dla nowej technologii opartej na informacjach kwantowych.
Niewypowiedziane efekty mechaniki kwantowej zaczynają znajdować zastosowanie. Obecnie istnieje duża dziedzina badań obejmująca komputery kwantowe, sieci kwantowe i bezpieczną szyfrowaną komunikację kwantową.
Jednym z kluczowych czynników w tym rozwoju jest sposób, w jaki mechanika kwantowa pozwala dwóm lub większej liczbie cząstek istnieć w tak zwanym stanie splątanym. 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.
Przez długi czas pytanie brzmiało, czy korelacja wynika z tego, że cząstki w splątanej parze zawierają ukryte zmienne, instrukcje, które mówią im, jaki wynik mają dać w eksperymencie. W latach 60. John Stewart Bell rozwinął matematyczną nierówność, którą nazwano jego imieniem. Oznacza to, że jeśli istnieją ukryte zmienne, korelacja między wynikami dużej liczby pomiarów nigdy nie przekroczy pewnej wartości. Jednak mechanika kwantowa przewiduje, że pewien rodzaj eksperymentu naruszy nierówność Bella, powodując w ten sposób silniejszą korelację, niż byłaby możliwa w innym przypadku.
John Clauser rozwinął pomysły Johna Bella, prowadząc do praktycznego eksperymentu. Kiedy wykonał pomiary, wspierały mechanikę kwantową, wyraźnie naruszając nierówność Bella. Oznacza to, że mechaniki kwantowej nie można zastąpić teorią wykorzystującą ukryte zmienne.
Po eksperymencie Johna Clausera pozostały pewne luki. Alain Aspect opracował konfigurację, wykorzystując ją w sposób, który zamknął ważną lukę. Był w stanie przełączyć ustawienia pomiaru po tym, jak splątana para opuściła swoje źródło, więc ustawienie, które istniało, gdy były emitowane, nie mogło wpłynąć na wynik.
Korzystając z udoskonalonych narzędzi i długich serii eksperymentów, Anton Zeilinger zaczął wykorzystywać splątane stany kwantowe. Jego grupa badawcza wykazała między innymi zjawisko zwane teleportacją kwantową, które umożliwia przenoszenie stanu kwantowego z jednej cząstki na drugą na odległość.
„Stało się coraz bardziej jasne, że pojawia się nowy rodzaj technologii kwantowej. Widzimy, że praca laureatów ze stanami splątanymi ma ogromne znaczenie, nawet poza fundamentalnymi pytaniami o interpretację mechaniki kwantowej – mówi Anders Irbäck, przewodniczący Komitetu Noblowskiego Fizyki.
- Alain Aspect, ur. 1947 w Agen we Francji. Profesor na Université Paris-Saclay i École Polytechnique, Palaiseau, Francja.
- John F. Clauser, urodzony w 1942 r. w Pasadenie, Kalifornia, USA. Fizyk Badawczy, J.F. Clauser & Assoc., Walnut Creek, CA, USA.
- Anton Zeilinger, ur. 1945 w Ried im Innkreis w Austrii. Profesor na Uniwersytecie Wiedeńskim, Austria.
Kwota nagrody: 10 milionów koron szwedzkich, do podziału pomiędzy laureatów.
Laureatki Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki
Spośród 221 osób, które otrzymały Nagrodę Nobla z fizyki, cztery to kobiety.
- 1903 – Marie Curie (uhonorowana również Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii w 1911 r.)
- 1963 – Maria Goeppert-Mayer
- 2018 – Donna Strickland
- 2020 – Andrea Ghez
Liczba laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki
Nagrodę Nobla z fizyki otrzymało 222 laureatów 1901-2022. John Bardeen został nagrodzony dwukrotnie, od 1901 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki otrzymało 221 osób.
Najmłodszy laureat fizyki
Do tej pory najmłodszym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki jest Lawrence Bragg, który miał 25 lat, gdy otrzymał Nagrodę Nobla wraz z ojcem w 1915 roku.
Najstarszy laureat fizyki
Najstarszym dotychczasowym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki jest Arthur Ashkin, który miał 96 lat, kiedy otrzymał Nagrodę Nobla w 2018 roku.
Laureaci Rodzinnej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki
Małżeństwa:
Marie Curie i Pierre Curie otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1903 r. Marie Curie otrzymała Nagrodę Nobla po raz drugi w 1911 r., tym razem dostając Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. (Jedna z córek Marii i Pierre’a Curie, Irène Joliot-Curie, otrzymała Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1935 roku wraz z mężem Frédéric Joliot)
Ojciec i syn (wszyscy zdobyli Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki):
William Bragg i Lawrence Bragg, 1915
Niels Bohr, 1922 i Aage N. Bohr, 1975
Manne Siegbahn, 1924 i Kai M. Siegbahn, 1981
JJ Thomson, 1906 i George Paget Thomson, 1937
Nagrody Nobla 2022 – terminarz
- Chemia – środa 5 października najwcześniej 11:45
- Literatura – czwartek 6 października, najwcześniej 13:00
- Pokojowa Nagroda Nobla – piątek 7 października, godz. 11:00
- Nauki ekonomiczne – najwcześniej w poniedziałek 10 października o godz. 11:45
