O premio Nobel de Física de 2022 será para Alain Aspect, John F. Clauser e Anton Zeilinger

2022/10/04 Elhuyar Iturria: Elhuyar aldizkaria

Alain Aspect, John F. Os físicos Clauser e Anton Zeilinger reciben o Premio Nobel de 2022. Ed. Academia dos Premios Nobel

O enredo cuántico é un fenómeno fundamental da mecánica cuántica. Pero houbo longas discusións en física ata que se descubriu si era un fenómeno real. Os tres premiados han comprobado que o enredo cuántico é real e, mesmo, un fenómeno de gran interese para a súa explotación tecnolóxica. De feito, Karonlinska Instutuko afirma que o coñecemento xerado por eles introduciu as tecnoloxías cuánticas nunha nova era.

Segundo a mecánica cuántica, cando dúas partículas elementais están enredadas cuantitativamente, compórtanse coma se fosen unha única, xa que as características dunha delas condicionan as da outra. Por tanto, medindo a polarización dunha delas, por exemplo, pódese coñecer a da outra, mesmo si as dúas partículas están separadas. Así, unha partícula permite transferir información a outra partícula afastada. Mesmo a miles de km.

Albert Einstein non cría que este fenómeno fose posible e houbo grandes discusións. Pero as achegas dos premiados demostraron a súa veracidade. Baseábanse precisamente na teoría de John Bell. Bell quería determinar si o comportamento das partículas enredadas depende das probabilidades anunciadas pola mecánica cuántica ou do que prevexa unha teoría de variables ocultas. As diferenzas de Bell definiunas para aclaralo.

Cando dúas partículas cuánticamente están enredadas compórtanse como unha soa, mesmo a grandes distancias. Este fenómeno fará posible a comunicación cuántica xa que no futuro, a través dunha partícula, pódese transferir información a outra partícula moi distante. Ed. Jurik Peter/Shutterstock

A mecánica cuántica prevé que un determinado tipo de experimentos viole as diferenzas de Bell. John Clauser desenvolveu as ideas de John Bell con novos recompensas deseñando un experimento práctico no que demostrou, como previra a mecánica cuántica, que unha diferenza de Bell rompía.

Pero o experimento de Clauser tiña algunhas lagoas, e Alain Aspect axudou a resolver unha delas importante. Demostrou o enredo cuántico entre os dous fotóns axustando a medida. Foi un experimento de gran repercusión.

Posteriormente, Anton Zeilinger comezou a utilizar estes complicados estados cuánticos, demostrando, entre outros, o fenómeno coñecido como teleportación cuántica. En 2012 conseguiu teletratar o estado cuántico a pesar da distancia de 143 km. de dous fotóns complicados. Un estaba na illa da Palma e o outro en Tenerife.

A nova era da comunicación cuántica

As ferramentas desenvolvidas polo tres investigadores están a xerar novas tecnoloxías de comunicación cuántica. Hai, entre outras cousas, formas seguras de encriptar a información, segundo recoñeceu a Academia Nobel. Recoñécese, por tanto, que foron pioneiros nas tecnoloxías cuánticas, tan urxentes, que permitiron o desenvolvemento da tecnoloxía desde a teoría da mecánica cuántica.

Agora atopámonos cun campo de investigación moi amplo: a computación cuántica, Internet cuántico, etc. As tecnoloxías cuánticas están a entrar nunha nova era.

Sobre o carácter colectivo da ciencia

A pesar de que os premios Nobel son persoais, Zeilinger subliñou o carácter colectivo da ciencia e agradeceu a máis de cen novos investigadores que lle axudaron a realizar o seu traballo.