Nobel z fizyki za pomiar pojedynczych cząstek elementarnych (synteza)
09.10. Warszawa (PAP) - Tegoroczni nobliści w dziedzinie fizyki Serge Haroche i David J. Wineland niezależnie od siebie wynaleźli metodę pomiaru pojedynczych cząstek oraz manipulowania nimi bez zmiany ich kwantowej natury. Ich odkrycie przybliża nas do budowy komputerów kwantowych.
Problem z badaniem mikroświata polega na tym, że poszczególne cząstki niełatwo dają się wyizolować ze środowiska i tracą swoje tajemnicze kwantowe właściwości, kiedy zetkną się ze światem zewnętrznym. Z tego powodu wiele osobliwych zjawisk, zachodzących w świecie kwantowym, naukowcy mogli tylko sobie wyobrażać, dokonując eksperymentów myślowych. Bezpośrednia obserwacja kwantowych fenomenów długo była niemożliwa.
"Dzięki swoim pomysłowym metodom badawczym Haroche i Wineland razem z członkami swoich zespołów badawczych zdołali zmierzyć i podtrzymywać bardzo kruche stany kwantowe, które wcześniej wymykały się bezpośredniej obserwacji. Nowe metody pozwalają im badać, kontrolować i liczyć cząstki elementarne" - poinformował we wtorek Komitet Noblowski.
68-letni Francuz Serge Haroche jest profesorem College de France w Paryżu. Jego rówieśnik Amerykanin David Wineland kieruje grupą badawczą w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii w Colorado, pracuje też na tamtejszym uniwersytecie. Obaj nobliści podzielą się po równo nagrodą wynoszącą 8 mln koron szwedzkich (około 940 tys. euro).
Metody wynalezione przez obu fizyków są bardzo podobne. David Wineland stworzył pułapki, w których uwięzione są elektrycznie naładowane atomy, czyli jony. Przepuszczając przez nie światło (fotony) dokonuje pomiarów.
Analogiczne, ale odwrotne rozwiązanie zastosował Serge Haroche. Kontroluje on i mierzy uwięzione fotony (czyli cząstki światła) przepuszczając atomy przez wnętrze pułapki.
"Ma to ogromne znaczenie poznawcze, ale również znajduje zastosowania, choćby w superdokładnych pomiarach. Do koronnych zastosowań wiedzy rozwijanej przez noblistów należą zegary atomowe. Wiedza ta pozwala również rozwijać nanotechnologię, a w przyszłości również komputery kwantowe" - powiedział PAP prof. Iwo Białynicki-Birula z Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk.
"Szczytowym osiągnięciem inżynierii kwantowej" i "spełnieniem marzeń Einsteina" nazwał dokonania tegorocznych noblistów dyrektor Instytutu Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki UG prof. Marek Żukowski. "Dzięki ich badaniom możemy kontrolować pojedyncze ziarenka materii i to będą niesłychanie subtelne metody zmieniania stanu materii na poziomie pojedynczych atomów" - wyjaśnił.
Dr hab. Konrad Banaszek z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego poinformował PAP, że w Europie trwają prace nad zastosowaniami odkryć optyki kwantowej. Kolejnym jego etapem ma być rozpoczynający się w przyszłym roku europejski projekt SIQS, w którym biorą udział fizycy z UW i z 20 innych europejskich instytucji - w tym Serge Haroshe. Jak wymienił fizyk, do zastosowań technologii kwantowych należy np. kryptografia kwantowa, która polega na całkowicie bezpiecznym przesyłaniu informacji. W przyszłości dzięki tej dziedzinie badań możliwa będzie też zapewne poprawa precyzji zegarów atomowych, a w dalszej perspektywie - budowa komputerów kwantowych.
"Możliwe, że komputery kwantowe w XXI w. zmienią nasze codzienne życie tak samo jak klasyczne komputery zmieniły je w poprzednim stuleciu. Te badania doprowadziły również do budowy niesłychanie precyzyjnego zegara, który w przyszłości może zmienić standardy pomiaru czasu, ponieważ odmierza go z dokładnością stokrotnie większą niż dzisiejsze zegary atomowe" - podkreślono w komunikacie Komitetu Noblowskiego. (PAP)
Tegoroczni nobliści w dziedzinie fizyki Serge Haroche i David J. Wineland niezależnie od siebie wynaleźli metodę pomiaru pojedynczych cząstek oraz manipulowania nimi bez zmiany ich kwantowej natury. Ich odkrycie przybliża nas do budowy komputerów kwantowych.
Znaleźli sposób na badanie pojedynczych cząstek
Problem z badaniem mikroświata polega na tym, że poszczególne cząstki niełatwo dają się wyizolować ze środowiska i tracą swoje tajemnicze kwantowe właściwości, kiedy zetkną się ze światem zewnętrznym. Z tego powodu wiele osobliwych zjawisk, zachodzących w świecie kwantowym, naukowcy mogli tylko sobie wyobrażać, dokonując eksperymentów myślowych. Bezpośrednia obserwacja kwantowych fenomenów długo była niemożliwa.
- Dzięki swoim pomysłowym metodom badawczym Haroche i Wineland razem z członkami swoich zespołów badawczych zdołali zmierzyć i podtrzymywać bardzo kruche stany kwantowe, które wcześniej wymykały się bezpośredniej obserwacji. Nowe metody pozwalają im badać, kontrolować i liczyć cząstki elementarne - poinformował we wtorek Komitet Noblowski.
68-letni Francuz Serge Haroche jest profesorem College de France w Paryżu. Jego rówieśnik Amerykanin David Wineland kieruje grupą badawczą w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii w Colorado, pracuje też na tamtejszym uniwersytecie. Obaj nobliści podzielą się po równo nagrodą wynoszącą 8 mln koron szwedzkich (około 940 tys. euro).
Metody wynalezione przez obu fizyków są bardzo podobne. David Wineland stworzył pułapki, w których uwięzione są elektrycznie naładowane atomy, czyli jony. Przepuszczając przez nie światło (fotony) dokonuje pomiarów. Analogiczne, ale odwrotne rozwiązanie zastosował Serge Haroche. Kontroluje on i mierzy uwięzione fotony (czyli cząstki światła) przepuszczając atomy przez wnętrze pułapki.
Szczytowe osiągnięcie inżynierii kwantowej
- Ma to ogromne znaczenie poznawcze, ale również znajduje zastosowania, choćby w superdokładnych pomiarach. Do koronnych zastosowań wiedzy rozwijanej przez noblistów należą zegary atomowe. Wiedza ta pozwala również rozwijać nanotechnologię, a w przyszłości również komputery kwantowe - powiedział prof. Iwo Białynicki-Birula z Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk.
"Szczytowym osiągnięciem inżynierii kwantowej" i "spełnieniem marzeń Einsteina" nazwał dokonania tegorocznych noblistów dyrektor Instytutu Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki UG prof. Marek Żukowski. - Dzięki ich badaniom możemy kontrolować pojedyncze ziarenka materii i to będą niesłychanie subtelne metody zmieniania stanu materii na poziomie pojedynczych atomów - wyjaśnił.
Dr hab. Konrad Banaszek z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego mówi, że w Europie trwają prace nad zastosowaniami odkryć optyki kwantowej. Kolejnym jego etapem ma być rozpoczynający się w przyszłym roku europejski projekt SIQS, w którym biorą udział fizycy z UW i z 20 innych europejskich instytucji - w tym Serge Haroshe. Jak wymienił fizyk, do zastosowań technologii kwantowych należy np. kryptografia kwantowa, która polega na całkowicie bezpiecznym przesyłaniu informacji. W przyszłości dzięki tej dziedzinie badań możliwa będzie też zapewne poprawa precyzji zegarów atomowych, a w dalszej perspektywie - budowa komputerów kwantowych.
- Możliwe, że komputery kwantowe w XXI w. zmienią nasze codzienne życie tak samo jak klasyczne komputery zmieniły je w poprzednim stuleciu. Te badania doprowadziły również do budowy niesłychanie precyzyjnego zegara, który w przyszłości może zmienić standardy pomiaru czasu, ponieważ odmierza go z dokładnością stokrotnie większą niż dzisiejsze zegary atomowe - podkreślono w komunikacie Komitetu Noblowskiego.
(ew/PAP)
