Лауреатами Нобелевской премии по физике 2022 года стали исследователи в области квантовой механики Ален Аспект, Джон Клаузер и Антон Цайлингер
Шведская королевская академия наук (The Royal Swedish Academy of Sciences) присудила Нобелевскую премию по физике этого года Алену Аспекту (Alain Aspect), Джону Клаузеру (John F. Clauser) и Антону Цайлингеру (Anton Zeilinger) «за эксперименты со спутанными фотонами, доказательство нарушения неравенств Белла и пионерские исследования в области квантовой информатики». Аспект работает во Франции, в Университете Париж-Сакле (Université Paris-Saclay) и Политехнической школе Палезо (École Polytechnique, Palaiseau), Краузер – со-основатель компании J.F. Clauser & Assoc. в Калифорнии, Цайлингер – профессор Венского университета (University of Vienna) в Австрии. Каждый в отдельности и все вместе – первопроходцы в той области экспериментальной квантовой механики, которая основана на экспериментах с использованием спутанных квантовых состояний. В таких состояниях две квантовые частицы ведут себя как одно целое, даже если они разделены в пространстве. Полученные лауреатами результаты проложили путь новым технологиям, основанным на квантовой информации. Их фундаментальные исследования – основа активно разрабатываемых сейчас методов квантовой криптографии и подходов к созданию квантовых компьютеров.
Ключевым моментом здесь является то, что квантовая механика допускает существование двух или более частиц в состоянии, которое называется спутанным. То, что происходит с одной из частиц в спутанной паре, определяет то, что происходит с другой частицей, даже если она находится далеко. Долгое время считалось, что такое поведение частиц предопределено некими скрытыми параметрами, влияющими на исход эксперимента. В 1960-х ирландский физик Джон Стюарт Белл (John Stewart Bell) создал математические неравенства, названные его именем, которые утверждали, что если такие скрытые параметры существуют, то корреляция между результатами большого количества измерений никогда не превысит определенную величину. Но, согласно квантовой механике, существует тип эксперимента, который нарушит неравенство Белла, что приведет к более строгой корреляции, чем была бы возможна в противном случае. Такие эксперименты провел Джон Краузер. Ален Аспект разработал соответствующие методы измерений, Антон Цайлингер создал инструментарий и провел серии успешных экспериментов с фотонами в спутанных состояниях. Один из самых показательных – это проведенный в 2016 году посредством квантовой криптографии сеанс защищенной видео¬связи между Веной и Китаем, яркий пример квантовой телепортации. В ходе «нобелевской» пресс-конференции он пояснил, что при квантовой телепортации речь не идет «о передаче на расстояние предметов или тем более людей, речь о передаче информации без раскрытия в этом процессе собственно информации».
Марина Аствацатурян