Nachdem das Nobelkomitee letztes Jahr drei Modelle des Klimawandels mit dem Physikpreis ausgezeichnet hatte, zeichnete es dieses Jahr ein weiteres Trio von Theoretikern auf diesem Gebiet aus. Heute früh gab es John bekannt. F. Clauser, Alain Aspect und Anton Zeilinger as die Gewinner des Nobelpreises für Physik 2022 für ihre unabhängigen Beiträge zum Verständnis der Quantenverschränkung.
Quantenmechanik darstellt ein relativ neues Gebiet der Physik konzentrierte sich auf die mysteriösen atomaren und subatomaren Eigenschaften von Teilchen. Ein Großteil der Forschung beschäftigt sich mit individuellen Bedingungen und Reaktionen; Einige Experten gehen jedoch davon aus, dass zwei oder mehr, sagen wir, Photonen können den gleichen Zustand teilen dabei Abstand voneinander halten. Wenn ja, kann ein Experte die erste Probe analysieren und vermuten, wie die zweite, dritte oder vierte sein könnte.
[Related: Nobel Prize in Medicine awarded to scientist who sequenced the Neanderthal genome.]
Das Phänomen namens QuantenverschränkungAntworten darauf enthalten könnte wie Energie durch das Universum fließt und wie Informationen über isolierte Netzwerke übertragen werden können. Aber einige Kritiker fragen sich, ob die Ähnlichkeiten in den Zuständen einfach zufällig sind oder von anderen harten physikalischen Variablen getragen werden. Albert Einstein selbst war skeptisch gegenüber der Erklärung, Nennt es „gruselige Fernwirkung“ und ein Paradoxon in einem Brief an einen Kollegen.
Hier kommen Clauser, Aspect und Zeilinger ins Spiel. Alle drei haben Experimente entwickelt, die potenzielle Schlupflöcher in der Quantenverschränkungstheorie, auch bekannt als, ansprechen Bell-Ungleichungen. Clauser, ein unabhängiger Forschungsphysiker mit Sitz in Kalifornien, testete 1972 mit Hilfe eines Doktoranden die Polarisation von Photonen, die von leuchtenden Kalziumatomen emittiert wurden Teilchen ließen noch Raum für andere Korrelationen.
Als Reaktion darauf stellte der französische Physiker Alain Aspect das Experiment so nach, dass die Photonen und ihre gemeinsamen Zustände viel besser erkannt wurden. Seine Ergebnisse, so das Nobelkomitee, „schlossen eine wichtige Lücke und lieferten ein sehr klares Ergebnis: Die Quantenmechanik ist korrekt und es gibt keine versteckten Variablen.“
[Related: NASA is launching a new quantum entanglement experiment in space.]
Während Clauser und Aspect die Verschränkung in der reinen Teilchenphysik betrachteten, erweiterte Aspect sie um die aufkommenden Gebiete der Berechnung und Verschlüsselung. Der emeritierte Professor der Universität Wien beschoss Kristalle mit Lasern, um spiegelnde Photonen zu erzeugen, und hielt sie an verschiedene Messungen, um ihre Eigenschaften zu vergleichen. Er verknüpfte auch Daten von kosmischer Strahlung, um sicherzustellen, dass Signale aus dem Weltraum die Teilchen nicht beeinflussten. Seine Arbeit bereitete die Voraussetzungen für die Übernahme der Quantenmechanik durch die Technologie und wurde nun auf Transistoren, Satelliten, Glasfasern und IBM-Computer angewendet.
das Das Institute of Science and Technology Austria gab eine Erklärung ab Heute Morgen gratuliert er Zeilinger, einem ehemaligen Vizepräsidenten der Gruppe, und seinen Mit-Nobelpreisträgern zu ihren Fortschritten. „Es war die außergewöhnliche Arbeit von Aspect, Clauser und Zeilinger, die die revolutionäre Theorie der Quantenphysik in Experimente übersetzte“, schrieben sie. „Ihre Demonstrationen deckten tiefgreifende und verblüffende Eigenschaften unserer natürlichen Welt auf. Verletzungen der sogenannten Bell-Ungleichung stellen weiterhin unsere tiefsten Intuitionen über Realität und Kausalität in Frage. Durch die experimentelle Erforschung von Quantenzuständen, getrieben nur von Neugier, wurde eine Reihe neuer Phänomene entdeckt: Quantenteleportation, Vielteilchen- und Verschränkungen höherer Ordnung und die technologischen Aussichten für Quantenkryptographie und Quantencomputing.“