შვედეთის მეცნიერებათა სამეფო აკადემიის გადაწყვეტილებით, 2022 წლის ნობელის პრემია ფიზიკაში სამ მეცნიერს გადაეცემა: ალენ ასპეს, ჯონ კლაუზერს და ანტონ ცაილინგერს. აკადემიის განცხადებით, მათ ეს დაიმსახურეს „გადახლართულ ფოტონებზე ჩატარებული ექსპერიმენტებისთვის, რომლებმაც დაადასტურა ბელის უწონასწორობის დარღვევა; ასევე კვანტური ინფორმაციის მეცნიერებაში ჩატარებული მოწინავე კვლევებისთვის“.
გადახლართული მდგომარეობები – თეორიიდან ტექნოლოგიებამდე
ალენ ასპემ, ჯონ კლაუზერმა და ანტონ ცაილინგერმა — თითოეულმა მათგანმა, გადახლართული კვანტური მდგომარეობების გამოყენებით ჩაატარა ინოვაციური ექსპერიმენტები; ამ მდგომარეობებში, ორი ნაწილაკი ერთი ერთეულის მსგავსად იქცევა, იმ შემთხვევაშიც კი, როცა ისინი ერთმანეთისგან განცალკევებულია. მათ მიერ მიღებულმა შედეგებმა გზა გაუხსნა კვანტურ ინფორმაციაზე დაფუძნებულ ახალ ტექნოლოგიას.
კვანტური მექანიკის ენით აღუწერელი ეფექტები ახლა იწყებს გამოყენების გზების ძებნას. ამჟამად ისინი კვლევების დიდი სფეროა, რომელიც მოიცავს კვანტურ კომპიუტერებს, კვანტურ ქსელებს და უსაფრთხო კვანტურ დაშიფრულ კომუნიკაციებს.
ასეთი განვითარების ერთ-ერთი საკვანძო ფაქტორი ის არის, თუ როგორ უშვებს კვანტური მექანიკა ორი ან მეტი ნაწილაკის არსებობას ე. წ. გადახლართულ მდგომარეობაში. რაც ემართება ერთ-ერთ ნაწილაკს გადახლართულ წყვილში, განსაზღვრავს მეორე ნაწილაკის ბედს, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ისინი ერთმანეთისგან შორს არიან.
დიდი ხნის განმავლობაში არსებობდა კითხვა, იყო თუ არა ასეთი კორელაციის მიზეზი ის, რომ გადახლართულ წყვილში ნაწილაკები შეიცავდა ფარულ ცვლადებს, ინსტრუქციებს, რომლებიც მათ ეუბნება, რა შედეგი უნდა დადონ ექსპერიმენტში.
1960-იან წლებში, ჯონ სტიუარტ ბელმა შექმნა მათემატიკური უწონასწორობა, რომელსაც მისი სახელი ეწოდა. როგორც ის ბრძანებს, თუკი არსებობს ფარული ცვლადები, კორელაცია დიდი ოდენობით გაზომვათა შედეგებს შორის არასოდეს გადააჭარბებს გარკვეულ ცვლადს. თუმცა, კვანტური მექანიკა პროგნოზირებს, რომ გარკვეული ტიპის ექსპერიმენტი ბელის უწონასწორობას ეწინააღმდეგება და შედეგად ვიღებთ უფრო ძლიერ კორელაციას, ვიდრე სხვაგვარად იქნებოდა შესაძლებელი.
ჯონ კლაუზერმა პრაქტიკული ექსპერიმენტით ჯონ ბელის იდეები განავითარა. როდესაც გაზომვები ჩაატარა, ბელის უწონასწორობის აშკარად დარღვევის გზით, მათ კვანტურ მექანიკას დაუჭირეს მხარი. ეს იმას ნიშნავს, რომ შეუძლებელია კვანტური მექანიკის ჩანაცვლება თეორიით, რომელიც ფარულ ცვლადებს იყენებს.
ჯონ კლაუზერის ექსპერიმენტის შემდეგ, მაინც დარჩა თავის დაღწევის გარკვეული საშუალებები. ალენ ასპემ შეიმუშავა ისეთი კონფიგურაცია, რომელმაც თავის დაღწევის მნიშვნელოვანი საშუალება დახურა. მას შემდეგ, რაც გადახლართულმა წყვილმა საკუთარი წყარო დატოვა, მან გაზომვების პარამეტრების შეცვლა შეძლო. შესაბამისად, პარამეტრები, რომლებიც მათი გამოყოფის დროს არსებობდა, შედეგებზე ვერ იმოქმედებდა.
დახვეწილი ხელსაწყოებისა და ექსპერიმენტების გრძელი სერიების შემდეგ, ანტონ ცაილინგერმა გადახლართული კვანტური მდგომარეობების გამოყენება დაიწყო. სხვა რამეთა შორის, მისმა კვლევითმა ჯგუფმა წარმოაჩინა ფენომენი, სახელად კვანტური ტელეპორტაცია, რომელიც შესაძლებელს ხდის კვანტური მდგომარეობის გადატანას ერთი ნაწილაკიდან მეორე, მოშორებულ ნაწილაკზე.
„სულ უფრო ცხადი გახდა, რომ ჩნდება ახალი სახის კვანტური ტექნოლოგია. შეგვიძლია დავინახოთ, რომ ლაურეატთა შრომები გადახლართული მდგომარეობების შესახებ დიდი მნიშვნელობისაა“, — ამბობს ნობელის ფიზიკის კომიტეტის თავმჯდომარე ანდრეს ირბაკი.
მომზადებულია nobelprize.org-ის მიხედვით.
