مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لرواد المعلومات الكمومية

مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2022 بشكل مشترك لكل من آلان أسبكت وجون إف كلوزر وأنطون زيلينجر.

مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2022 بشكل مشترك لكل من آلان أسبكت وجون إف كلوزر وأنتون زيلنجر لإجراء تجارب على الفوتونات المتشابكة وعملهم في ريادة علم المعلومات الكمومية.

قال زيلينجر خلال مؤتمر صحفي: “ما زلت مصدومًا نوعًا ما ، لكنها صدمة إيجابية للغاية”.

تم تكريم الفائزين الثلاثة لمساهماتهم الأساسية في العمل على ميكانيكا الكم .

تضمنت تجارب باستخدام جسيمات ضوئية متشابكة أو متصلة تسمى الفوتونات. أظهرت هذه النتائج أن المعلومات يمكن أن تنتقل على الفور عبر مسافات لا نهائية ، والمعروفة باسم النقل الآني الكمي.

يحاول هذا قياس ما إذا كانت ميكانيكا الكم تشبه نموذج كرة البلياردو لميكانيكا نيوتن ، حيث يجب أن يتبع شيء آخر على نطاق محلي ، أو ما إذا كانت الجسيمات المفصولة بأي مساحة يمكن أن تؤثر على بعضها البعض.

تضمن اقتراح بيل قياس خصائص جسيمين متشابكين في نظام معزول عن أي شيء آخر يمكن أن يؤثر على النتائج.

– مثل مراقب يؤثر عن غير قصد على شريك متشابك من خلال القياس – لمعرفة ما إذا كانت تتجاوز قيمة معينة ، مما يؤدي إلى عدم مساواة رياضية وإثبات أن التأثيرات المحلية وحدها لا تستطيع تفسير ميكانيكا الكم.

في عام 1972 ، كان جون إف كلوزر وزميله ستيوارت ج. فريدمان أول من اختبر عدم مساواة بيل ، من خلال قياس الفوتونات المتشابكة التي جاءت من اصطدام ذرات الكالسيوم.

يبدو أن بيانات كلاوزر وفريدمان تنتهك عدم مساواة بيل . وهو المثال الواقعي الأول الذي يفعل ذلك. بمستوى عالٍ من الدقة الإحصائية ، مما يشير إلى أن ميكانيكا الكم يمكن أن يكون لها تأثيرات غير محلية حقًا. ومع ذلك ، كانت هناك بعض الثغرات في هذه التجربة ، والتي كانت لها العديد من الاختلافات عن فكرة بيل الأصلية.

في عام 1980 ، تمكن آلان أسبكت من جامعة باريس ساكلاي بفرنسا وزملاؤه من قياس متباينة بيل مرة أخرى . بدرجة أكبر بكثير من الدقة وبدون أدنى شك ، عن طريق قياس استقطاب (أو اتجاه) أزواج من الفوتونات. .

استخدم الفريق جهاز تبديل عشوائي لتحديد الفوتون الذي يجب قياسه قبل وصولهم إلى الكواشف. استبعد هذا فرصة أن يكون للمراقب تأثير . كما اعتقد بعض النقاد أنه قد يحدث في تجربة كلوزر . وشعر العديد من الفيزيائيين أن قياسات آسبكت أرست فكرة أن ميكانيكا الكم تعمل محليًا.

في عام 1989 . وسع أنطون زيلينجر من جامعة فيينا بالنمسا وزملاؤه عدم مساواة بيل إلى ما هو أبعد من جسيمين متشابكين إلى حالة. من ثلاثة أو أكثر من الجسيمات المتشابكة . يشكل هذا ركيزة أساسية للعديد من التقنيات الكمومية . بما في ذلك الحوسبة الكمية ، والتي يمكن أن تستخدم حالات GHZ لصنع بتات كمية ، أو كيوبتات.

قال Thors Hans Hansson ، عضو لجنة نوبل للفيزياء ، خلال المؤتمر الصحفي. “أردنا العودة وتكريم الأشخاص الذين وضعوا الأساس لما كان سيصبح [علم المعلومات الكمومية]”.