Aspe, Klauzer i Cajlinger dobitnici Nobelove nagrade za fiziku

Kraljevska švedska akademija nauka odlučila je da dodeli Nobelovu nagradu za fiziku za 2022. godinu Alanu Aspeu (Alain Aspect), Džonu F. Klauzeru (John F. Clauser) i Antonu Cajlingeru (Anton Zeilinger).

Nagradu su dobili „za eksperimente sa upletenim fotonima, utvrđivanje kršenja Belovih nejednakosti i pionirske nauke o kvantnim informacijama“.

Alain Aspe, Džon Klauzer i Anton Cajlinger su sproveli revolucionarne eksperimente koristeći kvantno zapletena stanja, gde se dve čestice ponašaju kao jedna jedinica čak i kada su razdvojene.

Odnosno, ono što se dešava sa jednom od čestica u isprepletenom paru određuje šta će se desiti sa drugom česticom, čak i ako su udaljene.

Dugo se postavljalo pitanje da li je korelacija nastala zbog toga što čestice u isprepletenom paru sadrže skrivene varijable, uputstva koja im govore koji rezultat treba da daju u eksperimentu. 

Šezdesetih godina prošlog veka Džon Stjuart Bel (John Stewart Bell) je razvio matematičku nejednakost koja je nazvana po njemu.

To znači da, ako postoje skrivene varijable, korelacija između rezultata velikog broja merenja nikada neće preći određenu vrednost. Međutim, kvantna mehanika predviđa da će određena vrsta eksperimenta narušiti Belovu nejednakost, što će rezultirati jačom korelacijom nego što bi inače bilo moguće.

Džon Klauzer je razvio ideje Džona Bela, što ga je dovelo do praktičnog eksperimenta. Kada je izvršio merenja, ona su podržala kvantnu mehaniku tako što su jasno narušila Belovu nejednakost. To znači da se kvantna mehanika ne može zameniti teorijom koja koristi skrivene varijable.

Neki propusti ostali su nakon eksperimenta Džona Klauzera. Alan Aspe je razvio postavku, koristeći je na način koji je zatvorio važnu rupu. Bio je u mogućnosti da promeni podešavanja merenja nakon što su upletene čestice napustile izvor, tako da podešavanje koje je postojalo kada su emitovane nije moglo da utiče na rezultat.

Koristeći rafinisane alate i duge serije eksperimenata, Anton Cajlinger je počeo da koristi kvantno zapletena stanja. Između ostalog, njegova istraživačka grupa je demonstrirala fenomen nazvan kvantna teleportacija, koja omogućava da se kvantno stanje pomera od jedne čestice do jedne na daljinu.

Rezultati do kojih su ovogodišnji dobitnici Nobelove nagrade došli otvorili su put za novu tehnologiju zasnovanu na kvantnim informacijama. Sada postoji veliko polje istraživanja koje uključuje kvantne računare, kvantne mreže i sigurnu kvantno šifrovanu komunikaciju.