Nobelovu nagradu za fiziku ove su godine osvojila trojica znanstvenika koja su svojim radom dala nevjerojatan doprinos razvoju kvantne teorije.
Prepoznat važan doprinos
Trojica znanstvenika koji su postavili temelje za razumijevanje čudnog ‘zapetljanog’ ponašanja kvantnih čestica dobili su ove godine Nobelovu nagradu za fiziku. Francuski fizičar Alain Aspect, Austrijanac Anton Zeilinger i Amerikanac John Clauser nagrađeni su za svoje eksperimente koji istražuju prirodu zapetljanih kvantnih čestica.
Prkoseći logici naše svakodnevne stvarnosti, takve se čestice ponašaju kao jedna cjelina čak i kada su daleko jedna od druge. Inženjeri trenutačno rade na iskorištavanju ovog čudnog ponašanja u nizu revolucionarnih tehnologija, uključujući kvantno računalstvo i kvantnu kriptografiju, navodno neprobojnu tehniku sigurnog kodiranja informacija.
Početak kvantne teorije seže do velikih fizičara s početka 20. stoljeća – uključujući Alberta Einsteina i Nielsa Bohra. No generacija koju predstavljaju tri nova dobitnika Nobelove nagrade premostila je jaz između teorije i praktičnih eksperimenata i primjena!
Važnost kvantne teorije
„Kvantna informacijska znanost živahno je područje koje se brzo razvija. Ima širok raspon potencijalnih implikacija u područjima kao što su siguran prijenos informacija, kvantno računalstvo i senzorska tehnologija. Ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku odaje počast revolucionarnom radu i znanosti središnjih osoba koje su prihvatile izazove i uhvatile se u koštac s njima u laboratorijima,“ rekla je Eva Olsson, članica Nobelovog odbora za fiziku.
Jedna od najzrelijih primjena kvantne tehnologije je kvantna kriptografija, koja iskorištava činjenicu da promjene napravljene na jednoj čestici u zapletenom sustavu utječu na drugu. ‘Ključevi’ za šifriranje tajnih poruka stoga se mogu kodirati u kvantna stanja takvih čestica. Ovi se ključevi mogu sigurno razmjenjivati između strana u komunikacijskom procesu jer bi svako presretanje tajnih ključeva (tj. pokušaji ‘hakiranja’ ili krađe informacija između dvije strane) samo po sebi promijenilo kvantno stanje čestica i učinilo ključeve nevažećima.
Više od puke teorije!
Kvantnu distribuciju ključeva putem satelita prvi je put demonstrirala Kina još 2016. godine u sklopu svog projekta Quantum Experiments at Space Scale. Zemlje diljem svijeta su od tada počele razvijati slične tehnologije. Možda je najistaknutija primjena zapletenih kvantnih čestica u novonastalom polju kvantnog računalstva. Kvantna računala kodiraju informacije u kvantna stanja čestica, što može dovesti do golemih skokova u brzini obrade informacija.
Znanstvenici vjeruju da će kvantna računala – jednom kad postanu novi standard – ubrzati istraživanje lijekova, razviti znanost o materijalima i dovesti do poboljšanja u modeliranju klimatskih promjena i prognoziranju vremena (uz, dakako, niz drugih primjena i prednosti).
„Ova nagrada pokazuje temeljnu ljepotu fizike. Svojim pionirskim eksperimentima u kvantnoj isprepletenosti, Aspect, Clauser i Zeilinger izvukli su kvantnu mehaniku iz njezinih filozofskih početaka — koji datiraju gotovo jedno stoljeće — u današnje vrijeme. Njihovi eksperimenti postavili su temelje za nevjerojatan napredak u kvantnom računalstvu i kriptografiji, tehnologije s potencijalom transformacije modernog svijeta,“ zaključila je Penelope Lewis, glavna direktorica izdavačkog odjela Američkog instituta za fiziku.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
