Nobel z fizyki 2022 przyznany. Laureatami zostali: Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger. Za co ich nagrodzono?
Nagroda Nobla z fizyki 2022 przyznana. Laureatami zostali: Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger. Naukowcy podzielą się nagrodą 10 milionów koron szwedzkich (blisko 4,5 mln zł).
Laureaci Nobla z fizyki z 2022 roku przeprowadzili przełomowe eksperymenty z wykorzystaniem stanów splątanych, czyli skorelowanych stanów kwantowych, w których dwie cząstki zachowują się jak pojedyncza, nawet gdy są rozdzielone.
Wyniki utorowały drogę dla nowej technologii, opartej na informacjach kwantowych.
Obecnie istnieje duży obszar badań obejmujących komputery kwantowe, sieci kwantowe i bezpieczną kwantową komunikację szyfrowaną.
Jak czytamy w informacji prasowej Komitetu Noblowskiego, jednym z kluczowych czynników rozwoju tej technologii jest to, że mechanika kwantowa pozwala dwóm lub więcej cząstkom istnieć w tzw. stanie splątanym.
To, co dzieje się z jedną z cząstek w "splątanej parze", określa, co dzieje się z drugą cząstką, nawet jeśli są one daleko od siebie.
Przez długi czas zastanawiano się, czy korelacja wynika z tego, że cząstki w splątanej parze zawierają ukryte zmienne – instrukcje, które mówią im, jaki wynik powinny dać w eksperymencie.
W latach 60. John Stewart Bell opracował matematyczną nierówność, która nosi jego imię. Stwierdza ona, że jeśli istnieją ukryte zmienne, to korelacja między wynikami dużej liczby pomiarów nigdy nie przekroczy pewnej wartości.
Mechanika kwantowa przewiduje jednak, że pewien rodzaj eksperymentu naruszy nierówność Bella, co spowoduje silniejszą korelację niż byłoby to możliwe w innym przypadku.
John Clauser rozwinął idee Johna Bella, doprowadzając do praktycznego eksperymentu. Kiedy dokonał pomiarów, poparły one mechanikę kwantową, wyraźnie naruszając nierówność Bella. Oznacza to, że mechanika kwantowa nie może być zastąpiona przez teorię wykorzystującą ukryte zmienne.
Po eksperymencie Johna Clausera pozostały pewne luki. Alain Aspect rozwinął układ, wykorzystując go w sposób, który domknął ważną lukę. Był w stanie przełączyć ustawienia pomiarowe po tym, jak splątana para opuściła swoje źródło, więc ustawienie, które istniało w momencie ich emisji, nie mogło wpłynąć na wynik.
Jak uzasadnie decyzję Komitet Noblowski, korzystając z dopracowanych narzędzi i długich serii eksperymentów, Anton Zeilinger zaczął wykorzystywać splątane stany kwantowe. Jego grupa badawcza wykazała między innymi zjawisko zwane teleportacją kwantową, które umożliwia przeniesienie stanu kwantowego z jednej cząstki do drugiej na odległość.
– Coraz wyraźniej widać, że powstaje nowy rodzaj technologii kwantowej. Widzimy, że praca laureatów nad stanami splątanymi ma ogromne znaczenie, wykraczające nawet poza fundamentalne pytania dotyczące interpretacji mechaniki kwantowej – powiedział Anders Irbäck, przewodniczący Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki.
W poniedziałek 3 października Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 2022 r. przyznano Svante Pääbo za "odkrycia dotyczące genomów wymarłych homininów i ewolucji człowieka", o czym informował naTemat.pl.
"Dzięki swoim pionierskim badaniom Svante Pääbo dokonał czegoś pozornie niemożliwego: zsekwencjonowania genomu neandertalczyka, wymarłego krewnego współczesnych ludzi" – podano w uzasadnieniu.
"Dokonał także sensacyjnego odkrycia nieznanego wcześniej hominina, Denisovej. Co ważne, Pääbo odkrył również, że nastąpił transfer genów z tych wymarłych homininów do Homo sapiens po migracji z Afryki około 70 000 lat temu. Ten starożytny przepływ genów do współczesnych ludzi ma dziś znaczenie fizjologiczne, na przykład wpływa na reakcję naszego układu odpornościowego na infekcje" – dodano.