El premi Nobel de Física de 2022 serà per a Alain Aspect, John F. Clauser i Anton Zeilinger

2022/10/04 Elhuyar Iturria: Elhuyar aldizkaria

Alain Aspect, John F. Els físics Clauser i Anton Zeilinger reben el Premi Nobel de 2022. Ed. Acadèmia dels Premis Nobel

L'embolic quàntic és un fenomen fonamental de la mecànica quàntica. Però hi ha hagut llargues discussions en física fins que s'ha descobert si era un fenomen real. Els tres premiats han comprovat que l'embolic quàntic és real i, fins i tot, un fenomen de gran interès per a la seva explotació tecnològica. De fet, assenyalen que els seus coneixements han introduït les tecnologies quàntiques en una nova era.

Segons la mecànica quàntica, quan dues partícules elementals estan embullades quantitativament, es comporten com si fossin una única, ja que les característiques d'una d'elles condicionen les de l'altra. Per exemple, mesurant la polarització d'una d'elles, es pot conèixer la de l'altra, encara que les dues partícules estan separades a gran distància. Per tant, una partícula pot transferir informació a una altra partícula allunyada. Fins i tot a milers de km.

Albert Einstein no creia que aquest fenomen fos possible i hi ha hagut grans discussions. Però les aportacions dels premiats han demostrat la seva veracitat. Es basaven precisament en la teoria de John Bell. Bell volia determinar si el comportament de les partícules embullades depèn de les probabilitats anunciades per la mecànica quàntica o del que prevegi una teoria de variables ocultes. Les diferències de Bell les va definir per a aclarir-ho.

Quan dues partícules quànticament estan embullades es comporten com una sola, fins i tot a grans distàncies. Aquest fenomen farà possible la comunicació quàntica ja que en el futur, a través d'una partícula, es pot transferir informació a una altra partícula molt distant. Ed. Jurik Peter/Shutterstock

La mecànica quàntica preveu que un determinat tipus d'experiments violi les diferències de Bell. John Clauser va desenvolupar les idees de John Bell amb nous recompenses dissenyant un experiment pràctic en el qual va demostrar, com havia previst la mecànica quàntica, que una diferència de Bell es trencava.

Però l'experiment de Clauser tenia algunes llacunes, i Alain Aspect va ajudar a resoldre una d'elles important. Va demostrar l'embolic quàntic entre els dos fotons ajustant la mesura. Va ser un experiment de gran repercussió.

Posteriorment, Anton Zeilinger va començar a utilitzar aquests complicats estats quàntics, demostrant, entre altres, el fenomen conegut com teleportación quàntica. En 2012 va aconseguir teletratar l'estat quàntic malgrat la distància de 143 km. de dos fotons complicats. Un era a l'illa de la Palma i l'altre a Tenerife.

La nova era de la comunicació quàntica

Les eines desenvolupades pels tres investigadors estan generant noves tecnologies de comunicació quàntica. Hi ha, entre altres coses, formes segures d'encriptar la informació, segons ha reconegut l'Acadèmia Nobel. Es reconeix, per tant, que han estat pioners en les tecnologies quàntiques, tan urgents, que han permès el desenvolupament de la tecnologia des de la teoria de la mecànica quàntica.

Ara ens trobem amb un camp de recerca molt ampli: la computació quàntica, Internet quàntica, etc. Les tecnologies quàntiques estan entrant en una nova era.

Sobre el caràcter col·lectiu de la ciència

A pesar que els premis Nobel són personals, Zeilinger ha subratllat el caràcter col·lectiu de la ciència i ha agraït a més de cent joves investigadors que li han ajudat a fer el seu treball.