Итак, Нобелевская премия по физике за 2022 год 4 октября была присуждена Алену Аспекту, Джону Ф. Клаузеру и Антону Цайлингеру «за эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенств Белла и новаторство в квантовой информатике».

Ален Аспект родился в 1947 году в Ажене, Франция. Доктор философии 1983 г., Университет Париж-Юг, Орсе, Франция. Профессор Университета Париж-Сакле и Политехнической школы, Палезо, Франция.

Джон Ф. Клаузер родился в 1942 году в Пасадене, Калифорния, США. Доктор философии, 1969 г., Колумбийский университет, Нью-Йорк, США. Физик-исследователь, J.F. Clauser & Assoc., Уолнат-Крик, Калифорния, США.

Антон Цайлингер родился в 1945 году в Рид-им-Инкрайсе, Австрия. Доктор философии 1971 г., Венский университет, Австрия. Профессор Венского университета, Австрия.

Сумма премии: 10 миллионов шведских крон, которые будут разделены поровну между лауреатами.

Немного о сути исследований лауреатов 2022 года.

Немыслимые эффекты квантовой механики начинают находить применение. В настоящее время существует обширная область исследований, включающая квантовые компьютеры, квантовые сети и безопасную связь с квантовым шифрованием.

Одним из ключевых факторов в этом развитии является то, как квантовая механика позволяет двум или более частицам существовать в так называемом запутанном состоянии. То, что происходит с одной из частиц в запутанной паре, определяет то, что происходит с другой частицей, даже если они находятся далеко друг от друга.

Долгое время вопрос заключался в том, была ли корреляция связана с тем, что частицы в запутанной паре содержали скрытые переменные, инструкции, сообщающие им, какой результат они должны дать в эксперименте. В 1960-х годах Джон Стюарт Белл разработал математическое неравенство, названное в его честь. Это говорит о том, что при наличии скрытых переменных корреляция между результатами большого количества измерений никогда не превысит определенного значения. Однако квантовая механика предсказывает, что определенный тип эксперимента нарушает неравенство Белла, что приводит к более сильной корреляции, чем это было бы возможно в противном случае.

Джон Клаузер развил идеи Джона Белла, что привело к практическому эксперименту. Когда Клаузер провел измерения, они подтвердили квантовую механику, явно нарушив неравенство Белла. Это означает, что квантовую механику нельзя заменить теорией, использующей скрытые переменные.

Однако некоторые лазейки после эксперимента Джона Клаузера остались. Ален Аспект разработал установку, используя ее таким образом, чтобы закрыть такую лазейку. Он смог переключить настройки измерения после того, как запутанная пара покинула свой источник, поэтому настройка, существовавшая в момент их испускания, не могла повлиять на результат.

Используя усовершенствованные инструменты и длинную серию экспериментов, Антон Цайлингер начал использовать запутанные квантовые состояния. Среди прочего, его исследовательская группа продемонстрировала явление, называемое квантовой телепортацией, которое позволяет 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 помимо фундаментальных вопросов интерпретации квантовой механики», — говорит Андерс Ирбек, председатель Нобелевского комитета по физике.