Tre scienziati hanno vinto congiuntamente quest’anno Premio Nobel per la fisica Martedì per aver dimostrato che minuscole particelle potrebbero mantenere una connessione tra loro anche quando separate, un fenomeno un tempo messo in dubbio ma ora esplorato per potenziali applicazioni nel mondo reale come la crittografia delle informazioni.
Francese Alain Aspect, americano John F. clausola e l'austriaco Anton Zeilinger sono stati citati dall'Accademia reale svedese delle scienze per esperimenti che dimostrano che il campo "totalmente folle" degli entanglement quantistici è fin troppo reale. Hanno dimostrato che le particelle invisibili, come i fotoni, possono essere collegate, o “intrecciate”, tra loro anche quando sono separate da grandi distanze.
Tutto risale a una caratteristica dell’universo che sconcertò persino Albert Einstein e che collega materia e luce in modo intricato e caotico.
Pezzi di informazioni o di materia che prima erano uno accanto all'altro anche se ora sono separati hanno una connessione o una relazione, qualcosa che può plausibilmente aiutare a crittografare le informazioni o addirittura a teletrasportarsi. Un satellite cinese ora lo dimostra e anche i computer quantistici potenzialmente velocissimi, ancora allo stadio piccolo e non del tutto utile, si affidano a questo entanglement. Altri sperano addirittura di usarlo nei materiali superconduttori.
IBM svela la roadmap per lo sviluppo di supercomputer quantistici
"È così strano", ha detto Aspect del coinvolgimento in una telefonata con il comitato per il Nobel. "Sto accettando nelle mie immagini mentali qualcosa di totalmente folle."
Eppure gli esperimenti del trio hanno dimostrato che ciò accade nella vita reale.
"Perché questo accada non ne ho la più pallida idea" clausola ha detto all'Associated Press durante un'intervista su Zoom in cui ha ricevuto la chiamata ufficiale dall'Accademia svedese diverse ore dopo che amici e media lo avevano informato del suo premio. "Non ho capito come funzioni, ma l'entanglement sembra essere molto reale."
La ricerca NCSU potrebbe significare microchip più veloci e applicazioni di calcolo quantistico
Anche i suoi colleghi vincitori hanno affermato di non essere in grado di spiegare il come e il perché dietro questo effetto. Ma ognuno di loro ha condotto esperimenti sempre più intricati che dimostrano che è proprio così.
clausola, 79 anni, ha ricevuto il premio per un esperimento del 1972, messo insieme con attrezzature recuperate, che ha contribuito a risolvere un famoso dibattito sulla meccanica quantistica tra Einstein e il famoso fisico Niels Bohr. Einstein descrisse “un’azione spettrale a distanza” che, secondo lui, alla fine sarebbe stata smentita.
“Stavo scommettendo su Einstein,” clausola disse. “Ma sfortunatamente avevo torto, Einstein aveva torto e Bohr aveva ragione”.
Aspect ha affermato che Einstein potrebbe aver avuto tecnicamente torto, ma merita un enorme merito per aver sollevato la domanda giusta che ha portato a esperimenti che dimostrano l’entanglement quantistico.
"La maggior parte delle persone presume che la natura sia fatta di cose distribuite nello spazio e nel tempo", ha detto clausola, che mentre era uno studente delle superiori negli anni '1950 costruì un videogioco su un computer a valvole. “E questo sembra non essere il caso.”
I ricercatori di informatica quantistica della Duke osservano il “punto critico”
Ciò che il lavoro mostra è che “parti dell’universo – anche quelle a grande distanza l’una dall’altra – sono collegate”, ha affermato il fisico della Johns Hopkins N. Peter Armitage. “È una cosa così poco intuitivo e qualcosa di così in contrasto con come riteniamo che il mondo “dovrebbe” essere”.
Questo campo difficile da comprendere è iniziato con esperimenti mentali. Ma quelle che in un certo senso sono riflessioni filosofiche sull’universo nutrono anche la speranza di computer più sicuri e più veloci, tutti basati su fotoni e materia entangled che interagiscono comunque, non importa quanto distanti.
"Durante i miei primi esperimenti a volte la stampa mi chiedeva a cosa servissero," Zeilinger, 77 anni, ha detto ai giornalisti a Vienna. “E io ho detto con orgoglio: ‘Non serve a niente’. Lo sto facendo puramente per curiosità.'”
Quantum computing, i semiconduttori potrebbero trarre vantaggio dalla nuova ricerca NCSU "doping".
Nell’entanglement quantistico, stabilire informazioni comuni tra due fotoni non vicini l’uno all’altro “ci permette di fare cose come la comunicazione segreta, in modi che prima non erano possibili”, ha affermato David Haviland, presidente del Comitato per il Nobel per la fisica.
L’informazione quantistica “ha ampie e potenziali implicazioni in aree come il trasferimento sicuro delle informazioni, l’informatica quantistica e la tecnologia di rilevamento”, ha affermato Eva Olsson, membro del comitato Nobel. “Le sue previsioni hanno aperto le porte a un altro mondo e hanno anche scosso le fondamenta stesse del modo in cui interpretiamo le misurazioni”.
Il tipo di comunicazione sicura utilizzata dai cinesi Micio satellite – così come da alcune banche – è una “storia di successo dell’entanglement quantistico”, ha affermato Harun Siljak del Trinity College di Dublino. Utilizzando una particella intrappolata per creare una chiave di crittografia, si garantisce che solo la persona con l'altra particella intrappolata possa decodificare il messaggio e "il segreto condiviso tra queste due parti è un vero e proprio segreto", Siljak disse.
Il Duke Quantum Center apre ufficialmente, offrendo uno sguardo al futuro dell'informatica
Mentre l’entanglement quantistico è “incredibilmente interessante”, il tecnico della sicurezza Bruce Schneier, che insegna ad Harvard, ha affermato che si sta rafforzando una parte già sicura della tecnologia dell'informazione dove altri settori, compresi i fattori umani e il software, rappresentano un problema maggiore. Lo ha paragonato all’installazione di una porta laterale con 25 serrature su una casa altrimenti insicura.
In una conferenza stampa, Aspect ha affermato che le applicazioni del mondo reale come il satellite sono “fantastiche”.
“Penso che abbiamo fatto progressi verso l’informatica quantistica. Non direi che siamo vicini”, ha detto il fisico 75enne. “Non so se lo vedrò nella mia vita. Ma sono un vecchio”.
Intervenendo telefonicamente in una conferenza stampa dopo l'annuncio, l'Università di Vienna Zeilinger ha detto che era "ancora un po' scioccato" nel sentire di aver ricevuto il premio.
clausola, Aspetto e Zeilinger figurano nelle speculazioni sul Nobel da più di un decennio. Nel 2010 hanno vinto in Israele il Premio Wolf, visto come possibile precursore del Nobel.
Lo ha detto il comitato per il Nobel clausola sviluppò teorie quantistiche proposte per la prima volta negli anni '1960 in un esperimento pratico. Aspect è riuscito a colmare una lacuna in quelle teorie, mentre Zeilinger ha dimostrato un fenomeno chiamato teletrasporto quantistico che consente effettivamente la trasmissione di informazioni a distanza.
Svolta quantistica? Duke, IonQ inventa mezzi per accelerare le “tecniche quantistiche chiave”
"Utilizzando l'entanglement puoi trasferire tutte le informazioni trasportate da un oggetto in qualche altro luogo dove l'oggetto viene, per così dire, ricostituito." Zeilinger disse. Ha aggiunto che questo funziona solo per particelle minuscole.
"Non è come nei film di Star Trek (dove si è) trasportare qualcosa, certamente non la persona, per una certa distanza", ha detto.
Lunedì è iniziata una settimana di annunci del Premio Nobel con lo scienziato svedese Svante Paabo ricevendo lunedì il premio in medicina per aver svelato i segreti del DNA di Neanderthal che hanno fornito informazioni chiave sul nostro sistema immunitario.
Mercoledì c'è chimica e giovedì letteratura. Il Premio Nobel per la Pace sarà annunciato venerdì e quello per l’economia il 10 ottobre.
I premi prevedono un premio in denaro di 10 milioni di corone svedesi (quasi 900,000 dollari) e saranno consegnati il 10 dicembre. Il denaro proviene da un lascito lasciato dal creatore del premio, l’inventore svedese della dinamite Alfred Nobel, morto nel 1895.
___
Jordans segnalato da Berlino, Borenstein da Kensington, Maryland, e Burakoff Da New York. Davide Keytone a Stoccolma e Masha Macpherson dentro Palaiseau, Francia, ha contribuito.
Exec condivide sei previsioni per l'industria dell'informatica quantistica nel 2022
