Két kvantumfizikus, a francia Alain Aspect és az osztrák Anton Zeilinger, valamint az amerikai elméleti fizikus, John Clauser veheti át idén a fizikai Nobel-díjat.

A három kutató a Nobel Bizottság indoklása szerint „úttörő kísérleteket végzett összefonódott kvantumállapotokkal, amelyekben két részecske akkor is egyetlen egységként viselkedik, ha el vannak választva egymástól”.

Mint írták, eredményeik megnyitották az utat a kvantuminformáción alapuló új technológiák előtt.

A trió korábban szintén közösen nyerte el a 2010-es fizikai Wolf-díjat.

A kvantum-összefonódás rövid története, a kvantumteleportálásig

A kvantummechanika sokáig csak egyfajta elvont elméleti síkon létezett, de a terület legnevesebb kutatóinak hála ma már kezd körvonalazódni, hogy milyen alkalmazásai lehetnek – legyen szó kvantumszámítógépekről, kvantumhálózatokról vagy a kvantumtitkosítás által létrejövő biztonságos kommunikációról. A kvantummechanika lehetővé teszi, hogy kettő vagy több részecske összefonódott állapotban létezzen, vagyis ami az összefonódott pár egyik részecskéjével történik, az meghatározza, hogy mi történik a másikkal, még akkor is, ha azok egymástól távol vannak.

A kutatók sokáig nem tudták, hogy ezt az összefüggést a részecskék rejtett változói okozzák-e, vagyis olyan utasítások, amelyek megmondják nekik, hogy egy kísérletben milyen eredményt kell adniuk. John Stewart Bell az 1960-as években dolgozta ki a Bell-egyenlőtlenség néven ismert elméletet, amely szerint ha léteznek rejtett változók, akkor a nagyszámú mérések eredményei közötti korreláció soha nem halad meg egy bizonyos értéket. Ezzel szemben a kvantummechanika azt jósolja, hogy egy bizonyos típusú kísérlet megszegi a Bell-egyenlőtlenséget, így erősebb korrelációt eredményez, mint ami egyébként lehetséges lenne.

Bell elméletét a számos kaliforniai egyetemen kutató John Clauser fejlesztette tovább, aki elméleti hozzájárulásai mellett egy kulcsfontosságú készülék megalkotásával is segítette a kvantummechanikát. Az eszköz egyszerre két összefonódott fotont bocsátott ki, amelyek egy-egy, azok polarizációját vizsgáló szűrő felé tartottak. Mérései egyértelműen szemben álltak a Bell-egyenlőtlenséggel, ami ahhoz a felismeréshez vezetett, hogy a kvantummechanika nem helyettesíthető rejtett változókat használó elméletekkel.

A Clauser-féle kísérletek azonban még tartalmaztak olyan kiskapukat, amelyeket később Alain Aspect, a párizsi École polytechnique professzora zárt be. Aspect egy olyan berendezést épített, amelynek segítségével azután is állítani lehet a mérési beállításokon, hogy az összefonódott pár elhagyta a forrását, így a kibocsátás idején fennálló beállítás nem befolyásolhatta a kísérlet eredményét.

Anton Zeilinger a Bécsi Egyetemen található műhelyében, 2015 májusában. Fotó: HANS KLAUS TECHT/AFP

Az összefonódott kvantumállapotokat Anton Zeilinger, a Bécsi Egyetem professzora kezdte mélyebben vizsgálni, kifinomult eszközökkel, hosszú kísérletsorozatokban. Kutatócsoportjával együtt sikerült bemutatnia a kvantumteleportálás néven ismert jelenséget, amely lehetővé teszi, hogy egy kvantumállapotot áthelyezzenek az egyik részecskéről egy távoli másikra.

Javában tart a Nobel-hét

A fizikai Nobel-díjat 1901 óta eddig 115 alkalommal osztották ki, összesen 219 embernek, és mindössze négy nő volt közöttük: az 1903-ban díjazott Marie Curie, az 1963-as győztes Maria Goeppert-Mayer, valamint az elmúlt évek két díjazottja, Donna Strickland (2018) és Andrea Ghez (2020).

A 2022-es Nobel-díjak kihirdetése hétfőn kezdődött az orvosi-élettani díjjal, szerdán a kémiai kategóriával folytatódik, majd csütörtökön az irodalmi, pénteken pedig a békedíj nyerteseinek megnevezésével ér véget a sor. A hivatalos Nobel-díjakat kiegészítő közgazdasági Nobel-emlékdíj győztesét október 10-én, hétfőn hirdetik ki.

Az elismerés 10 millió svéd koronás (körülbelül 388 millió forintos) pénzjutalommal jár, a díjakat hagyományosan Alfred Nobel halálának évfordulóján, december 10-én adják át.

qubot

Hirmagazin.eu

ElőzőMegkezdődött: gyülekeznek a diákok az Erzsébet hídnál! – fotók
KövetkezőA jelenlegi gazdasági helyzet meglepő hatással van a műszaki eszközök árára
Géza
Bognár Géza vagyok, a Hirmagazin.eu Online Média tulajdonosa és főszerkesztője. Hamarosan 10 éves lesz a Hirmagazin, és a magam részéről nagyon büszke vagyok rá, mert az eltelt időszakban sok olvasónak nyújtottunk minőségi olvasótájékoztatást, örömteli szórakozást és önfeledt pihenési lehetőséget tartalmainkkal! 30 éve foglalkozom írással, korábban írtam különböző témájú esszéket, novellákat és regényt is, most az újságírás lett a szenvedélyem! A Hirmagazin.eu Online Médiában írt cikkeimet a hétköznapi emberek gondolati világával, és nemességük egyszerűségével írom, ebben a mai világban nem terhelem olvasóinkat a nehéz irodalmi nyelvvel, hiszen az olvasók nagy többsége pihenni, kikapcsolódni, tájékozódni vágyik, nem pedig "bogarászni" a bonyolult sorok közt. Olvassátok a Hirnagazint, pihenjetek, kapcsolódjatok ki, tájékozódjatok, és akinek valami ötlete van, vagy képe, videója, vagy csak egyszerűen szeretne megjeleníteni egy történetet, élményt, elmélkedést, .. szeretettel várom megkeresését a Hirmagazin.eu Online Média központi e-mail címén, itt: [email protected]. Rendszeres olvasóinknak és olvasóinknak köszönöm a hűséget, a sok-sok kommentet, odafigyelést, és építő vagy akár dorgáló kritikákat is! Olvassatok tovább is minket és legyen szép napotok, életetek! Bognár Géza