O badaniach i osi膮gni臋ciach laureat贸w oraz o ich znaczeniu i potencjalnym zastosowaniu w praktyce m贸wi膮 naukowcy z : dr hab. Pawe艂 Caban (prof. U艁), specjalista z dziedziny fizyki kwantowej, prodziekan WFiIS, i dr hab. Pawe艂 Kowalczyk (prof. U艁).
Prof. Pawe艂 Caban: Badania tegorocznych laureat贸w Nagrody Nobla z fizyki dotycz膮 fundamentalnych zagadnie艅 mechaniki kwantowej 鈥� teorii opisuj膮cej zachowanie cz膮stek mikro艣wiata. Od jej powstania na pocz膮tku XX wieku budzi艂a ona wiele kontrowersji. Szczeg贸lnie trudny do zaakceptowania by艂 probabilistyczny charakter mechaniki kwantowej czyli fakt, i偶 w wielu sytuacjach nie pozwala ona przewidzie膰 dok艂adnego wyniku pomiaru, ale umo偶liwia tylko okre艣lenie prawdopodobie艅stw wyst膮pienia r贸偶nych wynik贸w.
S艂ynne zdanie Alberta Einsteina 鈥濨贸g nie gra w ko艣ci鈥欌�� by艂o w艂a艣nie wyrazem sceptycyzmu co do probabilistycznego charakteru mechaniki kwantowej. Einstein wierzy艂, 偶e opis kwantowy nie jest ostateczny, 偶e istniej膮 tzw. zmienne ukryte, kt贸rych na razie nie potrafimy kontrolowa膰, ale kt贸re w pe艂ni determinuj膮 zachowanie uk艂ad贸w kwantowych. W latach 60. XX wieku nie偶yj膮cy ju偶 J.S. Bell sformu艂owa艂 og贸lne warunki, kt贸re musi spe艂nia膰 ka偶da teoria zawieraj膮ca zmienne ukryte i zgodna z teori膮 wzgl臋dno艣ci. Warunki te maj膮 posta膰 nier贸wno艣ci, nazywanych nier贸wno艣ciami Bella.
Eksperymentalne sprawdzenie, czy nier贸wno艣ci Bella s膮 spe艂nione, czy te偶 nie, jest jednak niezwykle trudne. I tutaj na scen臋 wkraczaj膮 tegoroczni laureaci Nagrody Nobla. Ich zas艂ug膮 jest zaproponowanie i przeprowadzenie do艣wiadcze艅 demonstruj膮cych, 偶e nier贸wno艣ci Bella s膮 艂amane. Do艣wiadczenia te by艂y niezwykle trudne, wymaga艂y operowania na pojedynczych fotonach. Ich wyniki potwierdzi艂y jednak, 偶e kwantowy opis rzeczywisto艣ci jest poprawny na najbardziej fundamentalnym poziomie.
Przyczyni艂o si臋 to do burzliwego rozwoju kwantowej teorii informacji, kt贸ra obecnie znajduje zastosowanie np. przy szyfrowaniu przesy艂anych danych (kryptografia kwantowa), budowie komputer贸w kwantowych czy w tzw. metrologii kwantowej. Warto tu nadmieni膰, i偶 opr贸cz wk艂adu trzeciego z tegorocznych noblist贸w - Antona Zeilingera - w badania nier贸wno艣ci Bella, ma on r贸wnie偶 bardzo znacz膮cy wk艂ad w rozw贸j kwantowej teorii informacji.
Prof. Pawe艂 Kowalczyk: Warto tu r贸wnie偶 nadmieni膰, i偶 opr贸cz wk艂adu trzeciego z tegorocznych noblist贸w - Antona Zeilingera 鈥� w badania nier贸wno艣ci Bella, bra艂 on udzia艂 w badaniach pokazuj膮cych mo偶liwo艣膰 teleportacji kwantowej. Z jego bada艅 wynika, 偶e jest ona mo偶liwa (teleportacja) w zakresie przekazywania sobie przez cz膮steczki informacji o swoim stanie. W procesie tym jeden foton nabywa cech drugiego, kt贸ry z kolei je traci. Nie jest to jeszcze teleportacja atom贸w, czy zgo艂a - jak w serialu 鈥濻tar Trek鈥� ludzi lub ca艂ych statk贸w kosmicznych 鈥� ale wst臋p, pocz膮tek do takich rozwa偶a艅, bynajmniej ju偶 nie teoretycznych. I zach臋ta do bardziej zaawansowanych eksperyment贸w.
惭补迟别谤颈补艂: prof. Pawe艂 Caban, WFiIS U艁, prof. Pawe艂 Kowalczyk WFiIS U艁
Redakcja: Marcin Kowalczyk, Centrum Promocji U艁