Premiul Nobel în fizică pentru anul 2022 a fost acordat savanților Alain Aspect, John F. Clauser și Anton Zeilinger „pentru experimentele cu fotoni „entanglați”, stabilind încălcarea inegalităților Bell și pionieratul în știința informației cuantice”

Academia Regală Suedeză a decis să acorde Premiul Nobel pentru Fizică în anul 2022 profesorilor Alain Aspect, John F. Clauser și Anton Zeilinger „pentru experimente cu fotoni entanglați (inseparabili), stabilirea încălcării inegalităților Bell și pionieratul în știința informației cuantice”. Alain Aspect, John Clauser și Anton Zeilinger au realizat fiecare dintre ei experimente inovatoare folosind stări cuantice entanglate, în care două particule se comportă ca o singură unitate chiar și atunci când sunt separate. Rezultatele lor au deschis calea pentru noi tehnologii bazate pe informații cuantice. Efectele nedescrise ale mecanicii cuantice încep să-și găsească aplicații. Există acum un domeniu larg de cercetare care include computere cuantice, rețele cuantice și comunicații securizate prin criptare cuantică. Un factor cheie în această dezvoltare este modul în care mecanica cuantică permite ca două sau mai multe particule să existe în ceea ce se numește o stare entanglată. Ceea ce se întâmplă cu una dintre particulele dintr-o pereche entanglate determină ce se întâmplă cu cealaltă particulă, chiar dacă acestea sunt îndepărtate una de alta. Multă vreme, întrebarea era dacă corelația se datora faptului că particulele dintr-o pereche entanglată conțin variabile ascunse sau instrucțiuni care să le induce rezultatul unui experiment. În anii 1960, John Stewart Bell a rezolvat inegalitatea matematică care-i poartă numele. Aceasta afirmă că dacă există variabile ascunse, corelația dintre rezultatele unui număr mare de măsurători nu va depăși niciodată o anumită valoare. Totodată, mecanica cuantică prezice că un anumit tip de experiment va încălca inegalitatea lui Bell, rezultând astfel o corelație mai puternică decât ar fi posibilă în altă situație. John Clauser a dezvoltat ideile lui John Bell, ajungând la un experiment practic. Când au realizat măsurătorile, ei au scos în evidență mecanica cuantică încălcând în mod clar o inegalitate Bel. Aceasta înseamnă că mecanica cuantică nu poate fi înlocuită cu o teorie care folosește variabile ascunse.

Deși unele lacune rămâneau după experimentul lui John Clauser, Alain Aspect a închis o lacună importantă dezvoltând experimentul într-un anumit mod. El a reușit să schimbe setările de măsurare după ce o pereche entanglată a părăsit sursa, astfel încât setările existente în momentul emisiei nu au putut afecta rezultatul. Folosind instrumente rafinate și serii lungi de experimente, Anton Zeilinger a început să folosească stări cuantice entanglate. Printre altele, a fost demonstrat un fenomen numit teleportare cuantică, care face posibilă mutarea unei stări cuantice de la o particulă la alta, la distanță.

Mai multe detalii: https://www.nobelprize.org/uploads/2022/10/advanced-physicsprize2022.pdf