جایزه نوبل فیزیک 2022 به طور مشترک به آلن اسپکت، جان اف.کلوزر و آنتون زایلینگر اعطا شد.
فیزیک
4 اکتبر 2022
آلن اسپکت، جان اف.کلوزر و آنتون زایلینگر نیکلاس علمهد/جایزه نوبل توسعه
جایزه نوبل فیزیک 2022 به طور مشترک به جنبه آلن، جان اف کلوزر و آنتون زایلینگر برای آزمایشات با فوتون های درهم تنیده و کار آنها در علم اطلاعات کوانتومی پیشگام.
زایلینگر در یک کنفرانس خبری گفت: من هنوز کمی شوکه هستم، اما این یک شوک بسیار مثبت است.
این سه برنده به‌خاطر مشارکت اصلی‌شان در کار در مکانیک کوانتومی، که شامل آزمایش‌هایی با استفاده از ذرات درهم‌تنیده یا متصل نور به نام فوتون بود، شناخته شدند. اینها نشان دادند که اطلاعات را می توان به صورت آنی در فواصل بی نهایت منتقل کرد که به عنوان تله پورت کوانتومی شناخته می شود.
هر یک از آزمایش‌های برندگان آزمایش واقعی یک قضیه ریاضی را انجام داد که اولین بار توسط فیزیکدان جان بل در سال 1964 ارائه شد، به نام قضیه بل. این تلاش می‌کند تا اندازه‌گیری کند که آیا مکانیک کوانتومی شبیه مدل توپ بیلیارد مکانیک نیوتنی است، جایی که یک چیز باید در مقیاس محلی به دنبال چیز دیگری باشد یا اینکه ذرات جدا شده توسط هر مقدار فضا می‌توانند بر یکدیگر تأثیر بگذارند.
پیشنهاد بل شامل اندازه گیری خواص دو ذره درهم تنیده در یک سیستم جدا شده از هر چیزی بود که ممکن است بر نتایج تأثیر بگذارد – مثلاً ناظری که به طور ناخواسته روی شریک درهم تنیده در اندازه گیری تأثیر می گذارد – برای دیدن اینکه آیا آنها از مقدار معینی فراتر می روند یا خیر، ایجاد یک نابرابری ریاضی و اثبات که اثرات محلی به تنهایی نمی تواند مکانیک کوانتومی را توضیح دهد.
در سال 1972، جان اف. کلوزر و همکارش استوارت جی فریدمن اولین کسانی بودند که نابرابری بل را با اندازه گیری فوتون های درهم تنیده حاصل از برخورد اتم های کلسیم آزمایش کردند.
به نظر می‌رسد که داده‌های کلوزر و فریدمن نابرابری بل را نقض می‌کند، اولین مثال واقعی که این کار را انجام می‌دهد، تا سطح بالایی از دقت آماری را نشان می‌دهد که نشان می‌دهد مکانیک کوانتومی واقعاً می‌تواند اثرات غیرمحلی داشته باشد. با این حال، در این آزمایش کاستی هایی وجود داشت که تفاوت های زیادی با ایده اولیه بل داشت.
در سال 1980، آلن اسپکت از دانشگاه پاریس-ساکلی، فرانسه و همکارانش با اندازه‌گیری قطبش (یا جهت l) جفت فوتون‌ها، موفق شدند نابرابری بل را دوباره با دقت بسیار بیشتر و با تردید کمتر اندازه‌گیری کنند. .
این تیم از یک دستگاه سوئیچ تصادفی برای تصمیم گیری اینکه کدام فوتون را قبل از برخورد به آشکارسازها اندازه گیری کنند، استفاده کردند. همانطور که برخی از منتقدان در آزمایش کلاوزر فکر می کردند، این امکان وجود یک مشاهده گر را رد کرد، و بسیاری از فیزیکدانان احساس کردند که اندازه گیری های Aspect به این ایده که مکانیک کوانتومی به صورت محلی عمل می کند، پایان می دهد.
در سال 1989، آنتون زایلینگر از دانشگاه وین، اتریش و همکارانش نابرابری بل را فراتر از دو ذره درهم تنیده به حالت سه یا چند ذره درهم به نام حالت GHZ گسترش دادند. این یک ستون کلیدی برای بسیاری از فناوری‌های کوانتومی از جمله محاسبات کوانتومی است که می‌تواند از حالت‌های GHZ برای ایجاد بیت‌های کوانتومی یا کیوبیت‌ها استفاده کند.
«ما می‌خواستیم به عقب برگردیم و به افرادی که شالوده‌های آنچه را که می‌شد بنا نهادند، احترام بگذاریم [quantum information science]ثورز هانس هانسون، یکی از اعضای کمیته نوبل فیزیک، در کنفرانس مطبوعاتی گفت.
برای Lost in Space-Time، یک خبرنامه ماهانه رایگان در مورد عجیب بودن واقعیت ثبت نام کنید.
درباره این موضوعات بیشتر بدانید:
منبع: https://www.newscientist.com/article/2340852-nobel-prize-in-physics-awarded-to-pioneers-of-quantum-information/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home
