657
Από αριστερά: ο Αλέν Ασπέκ, ο Τζον Κλάουζερ και ο Αντον Τσέιλινγκερ | Nobel Prize

Νομπέλ Φυσικής στους τρεις μάγους της κβαντικής πληροφορίας

Protagon Team Protagon Team 4 Οκτωβρίου 2022, 13:54
Από αριστερά: ο Αλέν Ασπέκ, ο Τζον Κλάουζερ και ο Αντον Τσέιλινγκερ
|Nobel Prize

Νομπέλ Φυσικής στους τρεις μάγους της κβαντικής πληροφορίας

Protagon Team Protagon Team 4 Οκτωβρίου 2022, 13:54

Τρεις επιστήμονες μοιράζονται το Νομπέλ Φυσικής 2022 για τη μελέτη της κβαντικής διεμπλοκής, ενός φαινομένου που άνοιξε τον δρόμο για την επανάσταση των κβαντικών υπολογιστών.

Οπως ανακοίνωσε το μεσημέρι της Τρίτης η επιτροπή των βραβείων της σουηδικής Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών, το βραβείο τιμά τον γάλλο φυσικό Αλέν Ασπέ, τον αμερικανό Τζον Κλάουζερ και τον αυστριακό Αντον Τσέιλινγκερ, για «πειράματα με διεμπλεγμένα φωτόνια, την επιβεβαίωση των παραβιάσων των ανισοτήτων Μπελ και το πρωτοποριακό έργο τους στην επιστήμη της κβαντικής πληροφορικής».

Η κβαντική διεμπλοκή είναι ένα φαινόμενο που ο Αλμπερτ Αϊνστάιν είχε περιγράψει ως «στοιχειωμένη δράση από απόσταση» και επιτρέπει σε δύο ή περισσότερα σωματίδια να συμπεριφέρονται ως μονάδα, ακόμα και αν χωριστούν και η μεταξύ τους απόσταση είναι μεγάλη.

Αυτό σημαίνει ότι αν κάποιος μετρήσει τις ιδιότητες του ενός σωματιδίου, γνωρίζει αυτόματα και τις αντίστοιχες ιδιότητες του διεμπλεγμένου σωματιδίου.

Εκ πρώτης όψεως, αυτό δεν φαίνεται περίεργο, διότι αν, για παράδειγμα, βρει κάποιος μόνο τη δεξιά  κάλτσα του μέσα στη βαλίτσα, γνωρίζει αυτόματα ότι η κάλτσα που ξέχασε στο ξενοδοχείο είναι η αριστερή.

Στην κβαντική φυσική, όμως, τα πράγματα είναι πιο περίπλοκα, καθώς τα σωματίδια δεν βρίσκονται σε συγκεκριμένες καταστάσεις πριν μετρηθούν. Αυτό σημαίνει ότι οι κάλτσες δεν είναι ούτε αριστερές ούτε δεξιές πριν κανείς τις ελέγξει, αλλά είναι δεξιές και αριστερές ταυτόχρονα.

Ο Τζον Κλάουζερ, 79 ετών σήμερα, επικεφαλής της εταιρείας J.F. Clauser & Associates, και ο Αλέν Ασπέ, 75 ετών, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Παρί-Σακλέ, πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων που έδειξαν ότι η αλλόκοτη συμπεριφορά των διεμπλεγμένων σωματιδίων δεν οφείλεται σε «κρυφές μεταβλητές», δηλαδή σε πληροφορίες που δεν γνωρίζουμε για τις κβαντικές καταστάσεις των σωματιδίων. Με άλλα λόγια, τα σωματίδια δείχνουν να βρίσκονται πράγματι σε πολλές κβαντικές καταστάσεις ταυτόχρονα.

Ο Αντον Τσέιλινγκερ, σήμερα 77 ετών, περιέγραψε από την πλευρά του ένα φαινόμενο που ονομάζεται κβαντική τηλεμεταφορά, στο οποίο η κβαντική κατάσταση ενός σωματιδίου μπορεί να μεταφερθεί ακαριαία σε ένα απομακρυσμένο σωματίδιο.

Πρακτικές εφαρμογές

Το φαινόμενο της διεμπλοκής περιγράφει τη θεμελιώδη φύση του μικρόκοσμου, όμως, όσο παράξενο κι αν ακούγεται, βρίσκει ήδη σημαντικές πρακτικές εφαρμογές, καθώς αποτελεί τη βάση για τις τεχνολογίες ασφαλούς κβαντικής επικοινωνίας και τους λεγόμενους κβαντικούς υπολογιστές, στους οποίους κάθε bit πληροφορίας, ή qbit στη συγκεκριμένη περίπτωση, δεν λαμβάνει την τιμή 1 ή 0 αλλά όλες τις ενδιάμεσες τιμές ταυτόχρονα.

Οπως σχολίασε ο Αντερς Ιρμπεκ, πρόεδρος της επιτροπής για τα Νομπέλ Φυσικής, «γίνεται όλο και πιο ξεκάθαρο ότι ένα νέο είδος κβαντικής τεχνολογίας γεννιέται. Μπορούμε να αντιληφθούμε ότι οι εργασίες των φετινών βραβευθέντων έχει μεγάλη σημασία, ακόμα και πέρα από τα θεμελιώδη ερωτήματα για την ερμηνεία της κβαντομηχανικής».

H εβδομάδα των Νομπέλ ξεκίνησε τη Δευτέρα με την ανακοίνωση του βραβείου στην κατηγορία Ιατρική – Φυσιολογία (εδώ) και θα συνεχιστεί την Τετάρτη με το Νομπέλ Χημείας.

Το βραβείο Λογοτεχνίας θα ανακοινωθεί την Πέμπτη, το βραβείο Ειρήνης την Παρασκευή και αυτό των Οικονομικών Επιστημών τη Δευτέρα.

Τα βραβεία συνοδεύονται από χρηματικό έπαθλο 10 εκατομμυρίων σουηδικών κορονών, δηλαδή περίπου 900.000 ευρώ.

Η τελετή απονομής πραγματοποιείται στις 10 Δεκεμβρίου στη Στοκχόλμη, με εξαίρεση το Νομπέλ Ειρήνης, το οποίο απονέμεται συνήθως την ίδια ημερομηνία στο Οσλο.

Ασπέ: Οι επιστήμονες να ενωθούμε κατά του εθνικισμού

Ο Αλέν Ασπέ κάλεσε τη διεθνή επιστημονική κοινότητα να παραμείνει ενωμένη απέναντι στην άνοδο του «εθνικισμού» στον κόσμο.

«Είναι σημαντικό για τους επιστήμονες να διατηρήσουν τη διεθνή τους κοινότητα όταν ο κόσμος δεν πηγαίνει καλά και ο εθνικισμός κυριαρχεί σε πολλές χώρες», είπε ο επιστήμονας, μέλος του γαλλικού Πανεπιστημίου Paris-Saclay και της Ecole Polytechnique κατά τη διάρκεια συνέντευξης στο Iδρυμα Νομπέλ.

«Πρέπει να καταβάλλουμε κάθε δυνατή προσπάθεια για να διατηρήσουμε τους επιστήμονες ως μια διεθνή κοινότητα, δεν υπάρχει καμία αμφιβολία γι’ αυτό», πρόσθεσε.

Ο γάλλος ερευνητής δήλωσε «περήφανος» που βρίσκεται σε μια λίστα με τα μεγάλα ονόματα της παγκόσμιας φυσικής, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοπόρων της Κβαντικής Φυσικής όπως ο Αλμπερτ Αϊνστάιν, που τιμήθηκε με το Νομπέλ Φυσικής πριν από 100 χρόνια ή ο Γερμανός Βέρνερ Χάιζενμπεργκ.

«Ολα αυτά τα μεγάλα ονόματα… Φυσικά, είμαι πολύ εντυπωσιασμένος γιατί σίγουρα δεν είμαι στο επίπεδο αυτών των ανθρώπων που άλλαξαν εντελώς τη φυσική επιστήμη», τόνισε ο 75χρονος Ασπέ.

«Αλλά είμαι περήφανος που είμαι στην ίδια λίστα, φυσικά!» πρόσθεσε γελώντας.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News