fbpx
-10.5 C
София

Нобеловата награда за физика бе дадена за изследванията в областта на квантовата механика

Най-четени

Даниел Десподов
Даниел Десподовhttps://www.kaldata.com/
Новинар. Увличам се от съвременни технологии, информационна безопасност, спорт, наука и изкуствен интелект.

Ален Аспект, Джон Клаузър и Антон Цайлингер са учените, които осъществиха първите експерименти със заплетени квантови състояния: физични явления, при които две частици се държат като едно цяло, дори когато са отдалечени една от друга. Това е самата основа на квантовата механика и за нейното полагане на тримата учени бе връчена Нобеловата награда по физика за 2022 година.

Ефектите на квантовата механика постепенно започват да намират приложение в съвременния свят – много изследвания са посветени на квантовите компютри, квантовите мрежи и сигурната комуникация с квантово криптиране. Един от ключовите фактори в това развитие е разбирането по какъв начин квантовата механика позволява на две и повече частици да съществуват в така нареченото заплетено състояние: това, което се случва с една от частиците в заплетената двойка, определя какво се случва с другата частица, дори когато те са далече една от друга.

Основният въпрос бе дали тази корелация (зависимост) не се дължи на факта, че частиците в заплетената двойка съдържат скрити променливи – всъщност нещо като инструкции, които им казват какъв резултат трябва да дадат в експеримента.

През 1960-те години Джон Стюарт Бел създаде математическо неравенство, което по-късно получи неговото име. Това е така наречената Теорема на Бел, според която, при наличието на скрити променливи корелацията между резултатите от голям брой измервания никога не може да превиши едно точно определено максимално или минимално значение. Но при квантовата механика се предполага, че при провеждането на някои специфични квантови експерименти неравенството на Бел може да бъде нарушено, което ще доведе до по-силна корелация.

Американският учен Джон Клаузър реализирал идеите на Бел в съвсем реален практически експеримент: след измерването неравенството на Бел се нарушава и по този начин се потвърждава самата квантова механика.

Джон Клаузър е използвал калциеви атоми, които излъчват заплетени фотони, след като са осветени със специална светлина. Физикът поставил филтри от двете страни, за да измери тяхната поляризация. След поредица от измервания той успява да покаже, че тези частици нарушават неравенството на Бел.

След изследванията на Клаузер остават някои недовършени моменти, които френският учен Ален Аспект успява да доведе до логичния им край. Той успява да промени настройките на измерването след като заплетената двойка частици вече е напуснала своя източник. Това е важно, понеже по този начин настройките, които са направени по време на излъчването на заплетената двойка вече не могат да повлияят на резултата.

Ален Аспект е използвал нов, по-различен начин за възбуждането на атомите, така че те да излъчват заплетени фотони с по-голяма скорост. Той също така превключвал между най-различни настройки, така че в системата да няма предварителна информация, която да повлияе на резултатите.

Изследователският екип, ръководен от професора от университета във Виена Антон Цайлингер, също извършва серия от експерименти със заплетени квантови състояния, използвайки нови и усъвършенствани инструменти. По-точно, учените демонстрираха феномена на квантовата телепортация, който направи възможно прехвърлянето на квантово състояние от една частица в друга от разстояние.

Антон Цайлингер извърши допълнителни тестове на неравенството на Бел. Той създаде заплетени двойки фотони, като насочи лазер към специален кристал и използва случайни числа, за да превключва между различните настройки за измерване. В един от експериментите дори са използвани фотоните от далечни галактики за управление на филтрите, за да се гарантира, че сигналите не си влияят един на друг.

Нобеловата награда е разделена поравно между тримата учени.

Да добавим, че Нобеловата награда през 2022 година е в размер на 10 милиона крони или около 900 хиляди щатски долара.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

0 Коментара
Отзиви
Всички коментари

Нови ревюта

Подобни новини