Нобелевскую премию по физике присудили за исследование спутанных квантовых состояний

Нобелевскую премию по физике 2022 получили Ален Аспект (Франция), Джон Клаузер (США) и Антон Цайлингер (Австрия) за эксперименты со спутанными квантовыми состояниями. Как сообщается на сайте Нобелевского комитета, результаты их исследований открывают путь к новым технологиям, основанным на квантовой передаче информации.

Квантовая механика позволяет двум или более частицам существовать в спутанном состоянии. Происходящее с одной из частиц в запутанной паре определяет, что происходит с другой частицей, даже если они находятся далеко друг от друга.

Долгое время вопрос заключался в том, содержат ли частицы в запутанной паре скрытые переменные, инструкции, сообщающие им, какой результат они должны дать в эксперименте или подчиняются ли законам квантовой механики. В 1960-х годах Джон Стюарт Белл разработал формулу (названную неравенство Белла), утверждающую: если есть скрытые переменные, корреляция между результатами большого количества измерений никогда не превысит определенного значения.

Джон Клаузер развил идеи Джона Белла, что привело к практическому эксперименту. Когда он производил измерения, они подтверждали квантовую механику, явно нарушая неравенство Белла. Это доказало, что квантовую механику нельзя заменить теорией, использующей скрытые переменные.

Ален Аспект смог усовершенствовать эксперимент таким образом, чтобы существовавшие на момент его проведения настройки не могли повлиять на результат. А уже имея усовершенствованные инструменты Антон Цайлингер провел длинную серию экспериментов, продемонстрировав явление под названием квантовая телепортация, позволяющее перемещать квантовое состояние от одной частицы к другой на расстоянии.

«Становится все более очевидным, что появляется новый вид квантовой технологии. Мы видим, что работа лауреатов с запутанными состояниями имеет большое значение, даже вне фундаментальных вопросов интерпретации квантовой механики», — отметил Андерс Ирбек, председатель Нобелевского комитета по физике.