Nagrody Nobla 2012. Fizyka
Kwantowe manipulacje
Tegoroczna nagroda Nobla z fizyki przypadła badaczom świata kwantów, zajmującym się szczególnie zagadnieniami kwantowej optyki.
Prof. David Jeffrey Wineland
Wikipedia

Prof. David Jeffrey Wineland

Najwyższym wyróżnieniem naukowym w  dziedzinie nauk fizycznych uhonorowano Francuza – Serge Harocha i Amerykanina – Davida Winelanda.  Komitet noblowski  docenił  obu fizyków za „opracowanie fundamentalnych metod pozwalających mierzyć i manipulować  pojedynczymi systemami kwantowymi”.

Serge Haroche jest znany w świecie fizyków głównie za eksperymentalne potwierdzenie stanu kwantowej dekoherencji. Układy kwantowe są tworami bardzo nietrwałymi. Każde oddziaływanie z otoczeniem  zmienia je, przez  co nieodwracalnie tracimy możliwość zdobycia informacji o nich. Dekoherencja jest więc zjawiskiem, które utrudnia poznanie świata kwantów. Dzięki swoim pracom, przeprowadzonym w połowie lat 90. XX w. w Ecole Normale Superiere w Paryżu, Haroche pokazał, że można pochwytywać pojedyncze fotony w specjalnych pułapkach optycznych i badać je, jednocześnie nie tracąc informacji na ich temat. - To jak zjeść ciastko i mieć ciastko – podsumował jeden z członków Komitetu  noblowskiego, omawiający zasługi francuskiego fizyka. Dekoherencji  – której najbardziej znaną teoretyczną egzemplifikacją jest słynny paradoks kota Schroedingera – a także przeciwdziałania jej można dokonać w warunkach laboratoryjnych. To udowodnił Haroche. Jego prace pozwoliły stworzyć prototypowe kwantowe systemy obliczeniowe.

Z kolei David Wineland z National Institute of Standards and Technology w Boulder (Kolorado) został doceniony za zawansowane badania jonów, czyli zjonizowanych (dodatnio lub ujemnie) atomów. Do chłodzenia jonów Wineland używał światła laserowego i pochwytywał je w pułapki. Wykazał, że jest możliwe pochwycenie pojedynczego jonu lub grupy jonów i utrzymywanie ich w żądanych właściwościach, a nawet przesyłanie. Dzięki pracom Wienalnada także  jony zaczęto stosować do pionierskiego przeprowadzania kwantowych operacji obliczeniowych. Był to ważny krok na drodze do stworzenia nauki zwanej kwantową informacją, której ukoronowaniem ma się stać w przyszłości kwantowy komputer. Prace Winelanda pozwoliły także na skonstruowanie – w  2010 r. – tzw. zegara kwantowo-jonowego, który jest 100 tys. razy dokładniejszy od wcześniej najdokładniejszego, atomowgo zegara działającego z wykorzystaniem cezu. W zegarze jonowym liczenie czasu odbywa się przez rejestrację zmian stanów energii pojedynczego jonu aluminium.

- Przez ostatnie sto lat, od kiedy wiemy o istnieniu świata kwantów – komentuje prof. Czesław Radzewicz z Wydziału Fizyki UW – uczeni pytali głownie o to, jak ten świat działa, jak zachowują się kwanty.  Mniej więcej od 15 lat ważne stało się także  inne pytanie, a mianowicie – jak naszą wiedzę o kwantach spożytkować, co można  zrobić, korzystając z kwantowych własności materii. Obaj nagrodzeni fizycy odnieśli swoje największe sukcesy  właśnie na tym polu. Dzięki ich pracom nauczymy się wykorzystywać kwanty, najpierw zapewne w zaawansowanych procesach przetwarzania informacji.

Czytaj także

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj