Els Premis Nobel de Física 2022

La Reial Acadèmia Sueca de les Ciències ha decidit concedir el Premi Nobel de Física 2022 a:

• Alain Aspect. de l'Escola de Postgrau de l'Institut d'Òptica - Universitat de París, Saclay i École Polytechnique, Palaiseau, França
• John F. Clauser de J.F. Clauser & Assoc., Walnut Creek, CA, USA i a
• Anton Zeilinger de l'Universitat de Viena, Àustria

"Pels seus experiments amb fotons entrellaçats, establint la violació de les desigualtats de Bell i sent pioners en la ciència de la informació quàntica"

Alain Aspect, John Clauser i Anton Zeilinger han portat a terme sengles experiments innovadors amb estats quàntics entrellaçats, en què dues partícules es comporten com una sola unitat fins i tot quan estan separades. Els resultats han obert el camí a una nova tecnologia basada en la informació quàntica.

Clic per engrandir. Els Tres guanyadors del Nobel de Física 2022. 

Els efectes inefables de la mecànica quàntica comencen a trobar aplicacions. Actualment hi ha un ampli camp de recerca que inclou els ordinadors quàntics, les xarxes quàntiques i la comunicació xifrada quàntica segura.

Un factor clau en aquest desenvolupament és com la mecànica quàntica permet que dues o més partícules existeixin en allò que s'anomena un estat entrellaçat. El que passa a una de les partícules d'un parell enllaçat determina el que passa a l'altra partícula, encara que estiguin molt separades.

Durant molt de temps es va plantejar la qüestió de si la correlació era perquè les partícules d'un parell entrellaçat contenien variables ocultes, instruccions que els indiquen quin resultat han de donar en un experiment. Als anys 60, John Stewart Bell va desenvolupar la desigualtat matemàtica que porta el seu nom. Aquesta afirma que si hi ha variables ocultes, la correlació entre els resultats d'un gran nombre de mesuraments mai no superarà un determinat valor. Tot i això, la mecànica quàntica prediu que un determinat tipus d'experiment violarà la desigualtat de Bell, donant lloc a una correlació més forta del que seria possible d'una altra manera.

John Clauser va desenvolupar les idees de John Bell, cosa que va conduir a un experiment pràctic. Quan va realitzar els mesuraments, aquests van recolzar la mecànica quàntica en violar clarament una desigualtat de Bell. Això vol dir que la mecànica quàntica no pot ser substituïda per una teoria que utilitzi variables ocultes.

Després de l'experiment de John Clauser van quedar algunes llacunes. Alain Aspect va desenvolupar el muntatge i el va utilitzar de manera que va tancar una important llacuna. Va poder canviar la configuració dels mesuraments després que un parell entrellaçat hagués sortit de la seva font, de manera que la configuració que existia quan es van emetre no podia afectar el resultat.

Amb eines refinades i una llarga sèrie d'experiments, Anton Zeilinger va començar a utilitzar estats quàntics entrellaçats. Entre altres coses, el grup d'investigació ha demostrat un fenomen anomenat teletransport quàntic, que permet traslladar un estat quàntic d'una partícula a una altra a distància.

Clic per engrandir. Partícules entrellaçades que mai no es van trobar. Crèdit: The Nobel Foundation

"Cada vegada està més clar que està sorgint un nou tipus de tecnologia quàntica. Podem veure que la feina dels guardonats amb els estats entrellaçats és de gran importància, fins i tot més enllà de les qüestions fonamentals sobre la interpretació de la mecànica quàntica", afirma Anders Irbäck, President del Comitè Nobel de Física.

 

 

Ho he vist aquí.