Нобеловата награда за физика за 2022 г. беше връчена на учените Ален Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер, съобщи шведската Кралска академия на науката във вторник.
Те са отличени за проведените от тях експерименти на квантово ниво – с използване на заплетени квантови състояния, при които две частици се държат като едно цяло, дори когато са разделени. Резултатите им проправят пътя към нови технологии, основани на квантова информация.
75-годишният Ален Аспе работи в Университета Париж-Сакле и Политехническия университет в Палезо. Джон Клаузер, 79 г., ръководи собствена компания в Калифорния. Антон Цайлингер, 77 г., работи във Виенския университет.
Експериментите на тримата лауреати помагат да се проверят теоретичните концепции за заплетени фотони, като така отварят пътя към т.нар. „квантова телепортация“. Това е процес, при който заплетени частици на квантово ниво обменят състоянията си на много големи разстояния една от друга.
Заплетените частици представляват две или повече квантови частици, които се държат като едно цяло, независимо на какво разстояние една от друга се намират те. Любопитно е, че взаимодействието между заплетени квантови частици се случва по-бързо от скоростта на светлината. Поради това квантовото заплитане може да се използва за експериментално осъществяване на квантова телепортация.
Дълго време въпросът е дали корелацията се дължи на това, че частиците в заплетената двойка съдържат скрити променливи.
През 60-те години на миналия век учен на име Джон Бел открива, че теорията за скритите променливи не може да обясни корелацията между заплетените частици. Общоприетият извод от теоремата/ неравенството на Бел е, че квантовата теория по някакъв начин е изначално нелокална, въпреки че това е тема на интензивен философски дебат.
„Нелокално“ в случая означава, че съществуват взаимодействия между събития, които са далеч едно от друго в пространството, но близо едно до друго във времето.
Теоретичната основа е разработена от Джон Бел, а Аспе, Клаузер и Цайлингер провеждат експерименти, за да докажат, че явлението е реално и може да има практическо приложение.
Джон Клаузер развива идеите на Джон Бел, което води до практически експеримент. Когато той направил измерванията, те подкрепили квантовата механика, като ясно нарушили неравенството на Бел. Това означава, че квантовата механика не може да бъде заменена с теория, която използва скрити променливи.
След експеримента на Клаузер остават някои пропуски. Ален Аспе успява да се справи с един от тях. От своя страна, Антон Цайлингер започва да използва заплетените квантови състояния. Заедно с неговата изследователска група той демонстрира явлението, наречено квантова телепортация, което прави възможно преместването на квантово състояние от една частица на друга на разстояние.
"Става все по-ясно, че се появява нов вид квантова технология. Виждаме, че работата на лауреатите със заплетените състояния е от голямо значение, дори отвъд фундаменталните въпроси за тълкуването на квантовата механика", казва Андерс Ирбак, председател на Нобеловия комитет по физика.
Всички тези открития проправят пътя към нова технология, базирана на квантова информация. Тя ще позволи да се съкрати времето и изчислителната мощност за обработка на прехвърлянето на информация при квантови компютри, квантови мрежи и сигурна квантова криптирана комуникация.
