एलेन एस्पेक्ट, जॉन क्लॉसर और एंटोन ज़िलिंगर ने भौतिकी के लिए 2022 का नोबेल पुरस्कार जीता है। तीनों ने "उलझे हुए फोटॉन के साथ अपने प्रयोगों, बेल की असमानताओं के उल्लंघन की स्थापना और क्वांटम सूचना विज्ञान में अग्रणी" के लिए जीत हासिल की।
यह पुरस्कार दिसंबर में स्टॉकहोम में प्रदान किया जाएगा और इसकी कीमत 10 मिलियन क्रोनर ($900,000) है। इसे विजेताओं के बीच समान रूप से साझा किया जाएगा।
स्वतंत्र रूप से काम करते हुए, तीनों पुरस्कार विजेताओं ने प्रमुख प्रयोग किए जिन्होंने उलझाव की क्वांटम संपत्ति स्थापित की। यह एक विचित्र प्रभाव है जिससे दो या दो से अधिक कण शास्त्रीय भौतिकी में संभव से कहीं अधिक मजबूत सहसंबंध प्रदर्शित करते हैं। एंटैंगलमेंट क्वांटम कंप्यूटरों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो सिद्धांत रूप में कुछ कार्यों में पारंपरिक कंप्यूटरों से बेहतर प्रदर्शन कर सकता है।
बेल की असमानता
तीनों प्रयोगों में बेल की असमानता के उल्लंघन को मापा गया, जो शास्त्रीय प्रणाली में देखे जा सकने वाले सहसंबंधों पर एक सीमा लगाता है। इस तरह के उल्लंघन क्वांटम सिद्धांत की एक महत्वपूर्ण भविष्यवाणी हैं।
पहला प्रयोग 1972 में बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में क्लॉसर द्वारा किया गया था, जिन्होंने परमाणु संक्रमण में बनाए गए फोटॉन के जोड़े के ध्रुवीकरण के बीच सहसंबंधों को मापा था। उन्होंने दिखाया कि बेल की असमानता का उल्लंघन किया गया था - जिसका मतलब था कि फोटॉन जोड़े उलझ गए थे।
हालाँकि, इस प्रयोग में कई कमियाँ या "खामियाँ" थीं, जिससे यह अनिर्णायक हो गया। उदाहरण के लिए, यह संभव है कि जिन फोटॉनों का पता लगाया गया, वे स्रोत द्वारा उत्सर्जित सभी फोटॉनों का उचित नमूना नहीं थे - जो कि पता लगाने का रास्ता है। यह भी संभव है कि प्रयोग के कुछ पहलू, जिन्हें स्वतंत्र माना जाता है, किसी तरह से कारणात्मक रूप से जुड़े हुए थे - जो कि स्थानीय खामी है।
दस साल बाद, 1982 में, फ्रांस के ऑर्से में यूनिवर्सिटी पेरिस-सूड में एस्पेक्ट और उनके सहयोगियों ने दो-चैनल पहचान योजना का उपयोग करके क्लॉसर के प्रयोग में सुधार किया। इससे खोजे गए फोटॉन के बारे में धारणा बनाने से बचा गया। उन्होंने अपने माप के दौरान ध्रुवीकरण फिल्टर के अभिविन्यास को भी अलग-अलग किया। फिर, उन्होंने पाया कि बेल की असमानता का उल्लंघन किया गया था।
तीसरी खामी
1998 में ऑस्ट्रिया में इंसब्रुक विश्वविद्यालय में ज़ेलिंगर और उनके सहयोगियों द्वारा इलाके की खामी को बंद कर दिया गया था। उन्होंने फोटॉन माप की दिशा निर्धारित करने के लिए दो पूरी तरह से स्वतंत्र क्वांटम यादृच्छिक-संख्या जनरेटर का उपयोग किया। परिणामस्वरूप, प्रत्येक फोटॉन के ध्रुवीकरण को मापने की दिशा अंतिम क्षण में तय की गई थी, ताकि प्रकाश की गति से धीमी गति से यात्रा करने वाला कोई भी सिग्नल उस फोटॉन के पंजीकृत होने से पहले दूसरी ओर जानकारी स्थानांतरित करने में सक्षम न हो।
क्वांटम यांत्रिकी की मौलिक भविष्यवाणी की पुष्टि करने के साथ-साथ, तीन प्रयोगों ने आधुनिक क्वांटम प्रौद्योगिकियों के विकास के लिए आधार तैयार किया।
पुरस्कार की घोषणा होने पर प्रेस कॉन्फ्रेंस में बोलते हुए, ज़िलिंगर ने कहा कि नोबेल समिति से कॉल आने पर वह "बहुत आश्चर्यचकित" थे। “यह पुरस्कार युवाओं के लिए एक प्रोत्साहन है और यह पुरस्कार उन 100 से अधिक युवाओं के बिना संभव नहीं होगा जिन्होंने वर्षों से मेरे साथ काम किया है। मैं अकेले इसे हासिल नहीं कर सकता था।”
ज़िलिंगर ने यह भी कहा कि उन्हें उम्मीद है कि पुरस्कार युवा शोधकर्ताओं को प्रोत्साहित करेगा।
“युवाओं को मेरी सलाह है कि वही करें जो आपको दिलचस्प लगे और संभावित अनुप्रयोगों के बारे में बहुत अधिक परवाह न करें। दूसरी ओर, संभावित अनुप्रयोगों के भविष्य के विकास के लिए यह मान्यता बहुत महत्वपूर्ण है। मैं उत्सुक हूं कि हम अगले 10-20 वर्षों में क्या देखेंगे।
गहरा असर
शीला रोवन, भौतिकी संस्थान के अध्यक्ष, जो प्रकाशित करता है भौतिकी की दुनिया, तीनों को उनकी "योग्य" मान्यता के लिए बधाई दी। उन्होंने कहा, "यह भौतिकी का एक ऐसा क्षेत्र है जिसका मौलिक स्तर पर गहरा प्रभाव है, जो हमारे आसपास की दुनिया को समझने में मदद करता है और आज इसे संवेदन और संचार के लिए अत्यधिक नवीन प्रौद्योगिकियों में उपयोग के लिए खोजा जा रहा है।"
क्वांटम भौतिक विज्ञानी आर्तर एकरर्ट ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के डॉक्टर का कहना है कि हालांकि वह इस क्षेत्र और इस तिकड़ी को इस साल के नोबेल से सम्मानित होते हुए देखकर "खुश" हैं, लेकिन उन्होंने आगे कहा कि यह "अफसोस की बात" है कि जॉन बेल, जिन्होंने असमानताओं को तैयार किया था, चूक गए, क्योंकि वह 1990 में निधन हो गया और नोबेल पुरस्कार मरणोपरांत नहीं दिए जाते।
एकर्ट कहते हैं कि क्वांटम क्रिप्टोग्राफी के आगमन ने बेल असमानता प्रयोगों को उनकी सीमा तक आगे बढ़ाने के लिए एक अतिरिक्त प्रेरणा प्रदान की है। एकर्ट कहते हैं, "विज्ञान के नजरिए से, मुझे लगता है कि बेल असमानता प्रयोगों को बस किया ही जाना था - वे एक निश्चित विश्व दृष्टिकोण का खंडन करते हैं और इसलिए वे महत्वपूर्ण हैं।" “ऐसे प्रयोगों में सभी खामियों को ठीक करना एक अलग कहानी है। यह संभवतः क्वांटम क्रिप्टोग्राफी परिप्रेक्ष्य के लिए अधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि अगर हम ईव्सड्रॉपिंग का पता लगाने के लिए बेल असमानताओं का उपयोग करना चाहते हैं तो हमें खामियों को बंद करना होगा।
दरअसल, बधाई उन लोगों से भी मिली जो व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एस्पेक्ट, क्लॉज़र और ज़िलिंगर के काम का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं। एक संयुक्त बयान में, क्वांटम टेक्नोलॉजी फर्म के क्रमशः मुख्य कार्यकारी और अध्यक्ष, इलियास खान और टोनी उत्तरले ने कहा क्वांटिनम, नोट किया कि वे घोषणा से रोमांचित थे”।
"क्वांटम सूचना प्रणालियों की शक्ति की यह पहचान कई मायनों में समय पर है, लेकिन सबसे ऊपर इस तथ्य की एक अद्भुत स्वीकृति है कि प्रयोगात्मक प्रगति क्वांटम प्रौद्योगिकी क्रांति को रेखांकित करती है जिसे हम शुरू कर रहे हैं।"
विज्ञान में एक जीवन
एस्पेक्ट का जन्म 15 जून 1947 को एजेन, फ्रांस में हुआ था। उन्होंने 1969 में भौतिकी में "एग्रीगेशन" - राष्ट्रीय फ्रांसीसी परीक्षा - उत्तीर्ण की और दो साल बाद यूनिवर्सिटी डी'ऑर्से से मास्टर डिग्री प्राप्त की। इसके बाद उन्होंने बेल की असमानताओं के प्रायोगिक परीक्षणों पर काम करते हुए ऑर्से में पीएचडी शुरू की, जिसे उन्होंने 1983 में पूरा किया।
इकोले नॉर्मले सुप्रीयर डी कैचन में एक व्याख्यान के बाद, जिसे एस्पेक्ट ने अपनी पीएचडी करते समय आयोजित किया था, 1985 में उन्होंने पेरिस में कॉलेज डी फ्रांस में काम किया। 1992 में वह यूनिवर्सिटी पेरिस-सैकले में लेबोरेटरी चार्ल्स फैब्री डे ल'इंस्टीट्यूट डी'ऑप्टिक में चले गए।
क्लॉसर का जन्म 1 दिसंबर 1942 को कैलिफोर्निया के पासाडेना में हुआ था। उन्होंने 1964 में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी से भौतिकी में स्नातक की डिग्री प्राप्त की और दो साल बाद भौतिकी में मास्टर डिग्री प्राप्त की। 1969 में उन्होंने कोलंबिया विश्वविद्यालय से भौतिकी में पीएचडी प्राप्त की।
1969 से 1975 तक क्लॉसर लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी में शोधकर्ता थे और 1975 से 1986 तक लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में काम किया। अमेरिकी फर्म साइंस एप्लीकेशंस इंटरनेशनल कॉरपोरेशन में एक वरिष्ठ वैज्ञानिक के रूप में कार्यकाल के बाद, 1990 में वह 1997 तक कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले चले गए, जहां उन्होंने अपने शोध और परामर्श फर्म जे एफ क्लॉजर एंड एसोसिएट्स पर ध्यान केंद्रित किया।
एंटोन ज़िलिंगर: एक क्वांटम अग्रणी
ज़िलिंगर का जन्म 20 मई 1945 को ऑस्ट्रिया के रीड इम इंक्रेइस में हुआ था। 1963 में उन्होंने वियना विश्वविद्यालय में भौतिकी और गणित का अध्ययन शुरू किया और 1971 में परमाणु भौतिकी में अपनी पीएचडी पूरी की। इसके बाद उन्होंने वियना प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में जाने से पहले 1983 तक वियना में परमाणु संस्थान में काम किया।
1990 में ज़िलिंगर इंसब्रुक विश्वविद्यालय चले गए और 1999 में वियना विश्वविद्यालय में काम किया, जहां वे 2004 से 2013 तक वियना स्थित क्वांटम ऑप्टिक्स और क्वांटम सूचना संस्थान के निदेशक भी बने। 2013 में उन्होंने ऑस्ट्रियाई अकादमी के अध्यक्ष के रूप में कार्य किया। विज्ञान के क्षेत्र में, वह इस वर्ष तक इस पद पर रहे।
