Во вторник, 4 октября, Королевская Шведская академия наук назвала имена лауреатов Нобелевской премии по физике. Лауреатами-2022 стали трое ученых – Ален Аспе, Джон Ф. Клаузер и Антон Цайлингер – «за эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенств Белла и новаторство в квантовой информатике».
Как поясняется на сайте Нобелевской премии, полученные лауреатами этого года результаты расчистили путь для новых технологий, основанных на квантовой информации. Используя новаторские эксперименты, Ален Аспе, Джон Клаузер и Антон Цайлингер продемонстрировали потенциал для исследования и контроля частиц, находящихся в запутанных состояниях. То, что происходит с одной частицей в запутанной паре, определяет то, что происходит с другой, даже если они находятся слишком далеко друг от друга, чтобы влиять друг на друга. Разработка лауреатами экспериментальных инструментов заложила основу для новой эры квантовых технологий.
«Невыразимые эффекты квантовой механики начинают находить применение., – рассказывается на сайте Нобелевской премии. – В настоящее время существует обширная область исследований, включающая квантовые компьютеры, квантовые сети и безопасную связь с квантовым шифрованием.
Одним из ключевых факторов в этом развитии является то, как квантовая механика позволяет двум или более частицам существовать в так называемом запутанном состоянии. То, что происходит с одной из частиц в запутанной паре, определяет то, что происходит с другой частицей, даже если они находятся далеко друг от друга.
Долгое время вопрос заключался в том, связана ли корреляция с тем, что частицы в запутанной паре содержали скрытые переменные, инструкции, сообщающие им, какой результат они должны дать в эксперименте. В 1960-х годах Джон Стюарт Белл разработал математическое неравенство, названное в его честь. Оно говорит о том, что при наличии скрытых переменных корреляция между результатами большого количества измерений никогда не превысит определенного значения. Однако квантовая механика предсказывает, что определенный тип эксперимента нарушит неравенство Белла, что приведет к более сильной корреляции, чем это было бы возможно в противном случае.».
Французский физик Ален Аспе известен как специалист по квантовой оптике, теории скрытых параметров и квантовой запутанности.
В качестве ведущего специалиста по квантовой механике зарекомендовал себя и американский физик Джон Клаузер.
Член Австрийской академии наук и иностранный член Российской академии наук Антон Цайлингер – это австрийский физик, который завоевал известность своими пионерскими работами в сфере квантовой информации. Он впервые осуществил квантовую телепортацию с использованием фотонов.
Имена номинантов, выдвинутых на соискание Нобелевской премии по физике, и другая информация о номинациях держатся в тайне и могут быть раскрыты только через 50 лет. Процесс номинирования и отбора начинается с того, что Нобелевский комитет по физике рассылает конфиденциальные формы компетентным персонам. Правом подачи предложений о присуждении «Нобеля» по физике пользуются: шведские и иностранные члены Шведской королевской академии наук; члены Нобелевского комитета по физике; лауреаты Нобелевской премии по физике; штатные профессора физических наук в университетах и технологических институтах скандинавских стран, а также Каролинского института (Стокгольм) и т.д.
За отбор лауреатов награды отвечает Шведская королевская академия наук, которая назначает рабочий орган (Нобелевский комитет по физике), который проверяет номинации и представляет предложения для определения окончательных кандидатов.
Всего с 1901 по 2021 год Нобелевская премия по физике присуждалась 115 раз, причем только в 47 случаях награда доставалась единственному лауреату, в остальных же случаях ее делили между несколькими учеными. Так, в прошлом году премию разделили на троих Сюкуро Манабэ (США) и Клаус Хассельман (Германия), а также Джорджио Паризи (Италия) – за «новаторский вклад в наше понимание сложных физических систем»
Таким образом за прошедшие 120 лет премию получили 218 человек – среди них и американский ученый Джон Бардин – единственный в истории дважды лауреатом «Нобеля» по физике (в первый раз он получил премию вместе с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном в 1956 году, а во второй – в 1972 г. – вместе с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером за основополагающую теорию обычных сверхпроводников).
Лауреатами премии по физике стали лишь четыре женщины. Последней награжденной представительницей прекрасного пола стала в позапрошлом году Андреа Гец. До нее «Нобеля» в этой номинации удостоились Мари Кюри (она, кстати, получила не только награду по физике в 1903 году, но еще и премию по химии в 1911 г.), Мария Гёпперт-Майер (была награждена совместно с Хансом Йенсеном в 1963 г. «за открытия касающиеся оболочечной структуры ядра»), а также Донна Стрикленд из Канады (2018 год – за «поворотные изобретения в сфере лазерной физики»).
Самым молодым лауреатом в этой номинации уже более века остается Лоуренс Брэгг из Австралии, получивший премию в 1915 году в возрасте 25 лет вместе со своим отцом Уильямом Генри Брэггом за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей. А самым пожилым из «нобелевцев» по физике – в 2018 году стал 96-летний Артур Ашкин.
Еще одна любопытная статистика: около четверти из всех лауреатов Нобелевской премии по физике являются иммигрантами – то есть теми, кто умер или в настоящее время проживает не в стране своего рождения.
Несколько наших соотечественников в прошлом получили Нобелевскую премию по физике. В 1958 г. были награждены трое советских ученых – Павел Черенков, Илья Франк и Игорь Тамм, в 1962 г. премию присудили Льву Ландау, а в 1964-м – Николаю Басову и Александру Прохорову. В 1978 г. Нобелевскую премию по физике вручили Петру Капице. В 2000 г. нобелевским лауреатом по физике стал российский ученый Жорес Алферов, а в2003 г. лауреатами стали Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург. В 2010 г. награду получили Андрей Гейм и Константин Новосёлов.
Автор: Андрей Яшлавский
