Объявлены обладатели Нобелевской премии этого года по физике

Ален Аспе (Франция), Джон Клаузер (США) и Антон Цайлингер (Австрия) провели новаторские эксперименты с использованием запутанных квантовых состояний (когда две частицы ведут себя как единое целое, даже если они далеко друг от друга). Их результаты открыли путь для новых технологий, основанных на квантовой информации, сообщает нобелевский комитет.

Эффекты квантовой механики начинают находить применение. Существует обширная область исследований, включающая квантовые компьютеры, квантовые сети и безопасную связь с квантовым шифрованием.

Одним из главных факторов является то, как квантовая механика позволяет двум или более частицам существовать в так называемом запутанном состоянии. То, что происходит с одной из частиц в запутанной паре, определяет то, что происходит с другой частицей, даже если они находятся на расстоянии.

Долгое время вопрос заключался в том, было ли это связано с тем, что частицы в запутанной паре содержали скрытые переменные — своеобразные инструкции, сообщающие, какой результат они должны дать в эксперименте.

В 1960-х годах Джон Стюарт Белл разработал математическое неравенство, названное в его честь: при наличии скрытых переменных взаимосвязь между результатами большого количества измерений никогда не превысит определенного значения. Однако квантовая механика предсказывает, что определенный тип эксперимента нарушит неравенство Белла.

Джон Клаузер развил идеи Джона Белла и провел эксперимент. Измерения подтвердили теорию квантовой механики, явно нарушив неравенство Белла. Это означает, что квантовую механику нельзя заменить теорией скрытых переменных.

Однако некоторые вопросы остались и после эксперимента Джона Клаузера. Ален Аспе разработал специальную установку, чтобы закрыть важный пробел в доказательствах. Ученый смог переключить настройки измерения после того, как запутанная пара покинула свое первоначальное место, поэтому настройка, существовавшая в момент начала эксперимента, не могла повлиять на результат.

Используя усовершенствованные инструменты и длинную серию экспериментов, Антон Цайлингер начал использовать запутанные квантовые состояния на практике. Среди прочего, его исследовательская группа продемонстрировала явление, называемое квантовой телепортацией, которое позволяет перемещать квантовое состояние от одной частицы к другой на расстоянии.

«Становится все более очевидным, что появляется новый вид квантовой технологии», — говорит Андерс Ирбек, председатель Нобелевского комитета по физике.

«Это очень близко к жизни людей»: за что дали Нобелевку по физике

Нобелевскую премию по физике получил выдающийся автор безумных идей