Троє фізиків розробили експерименти, які довели, що частинки можуть миттєво впливати одна на одну на величезних відстанях.
Нобелівську премію з фізики 2021 року присуджено трьом вченим, чия робота стала піонером одного з найзахопливіших тестів у світі квантової механіки, що суперечить Айнштайну та відкриває дивний феномен квантової телепортації.
Джон Ф. Клаузер, Ален Аспект і Антон Зейлінгер отримали премію Шведської королівської академії наук у розмірі 10 мільйонів шведських крон ($915 000) за «експерименти із заплутаними фотонами, встановлення порушення нерівностей Белла та новаторство квантової інформаційної науки», – повідомила відповідальна за відбір лауреатів Нобелівської премії з фізики, у вівторок (4 жовтня).
Робота тріо зосереджена на квантовій заплутаності, процесі, в якому дві або більше квантових частинок з’єднуються таким чином, що будь-яка зміна в одній частинці призведе до одночасних змін в іншій, навіть якщо вони розділені величезними, навіть нескінченними, відстанями. Цей ефект дає квантовим комп’ютерам можливість виконувати кілька обчислень одночасно, експоненціально збільшуючи їх обчислювальну потужність у порівнянні зі звичайними пристроями.
Коли в 1935 році вперше обговорили суперечливі передбачення квантової механіки, одним з яких була квантова заплутаність, не всіх фізиків влаштовували їх наслідки.
Альберт Айнштайн назвав це явище «моторошною дією на відстані» і припустив, що ефект насправді виник через те, що частинки містили приховані змінні або інструкції, які вже визначили їхній стан. Це означатиме, що врешті-решт телепортація не потрібна.
Троє фізиків, які отримали сьогоднішню премію, продемонстрували, що Айнштайн був неправий. Їхні практичні експерименти, побудовані на основі, вперше закладеній у 1960-х роках фізиком-теоретиком Джоном Стюартом Беллом, показали, що фізичний світ найкраще описується не моделлю дискретної більярдної кулі фізики Ньютона, а скоріше моделлю хвилеподібних частинок, які впливають одна на одну миттєво на величезних відстанях.
«Те, що сьогодні вважається логічним, вимірюваним і піддається кількісному виміру, спочатку обговорювалося Нільсом Бором і Альбертом Айнштайном у філософських термінах. Джон Белл перетворив філософські дебати на науку та надав перевірені прогнози, які започаткували експериментальну роботу», — заявила Ева Олссон, член Нобелівського комітету з фізики. Олссон сказала, що троє вчених, які отримали цьогорічну премію, «прийняли виклики Белла та впоралися з ними у своїх лабораторіях».
«Квантова інформаційна наука — це яскрава галузь, яка швидко розвивається. Вона має широкі й потенційні наслідки в таких сферах, як безпечна передача інформації, квантові обчислення та технології зондування», — сказала Олссон. «Її передбачення відкрили двері в інший світ, а також похитнули самі основи того, як ми інтерпретуємо вимірювання».