שלושה מדענים זכו במשותף השנה פרס נובל לפיזיקה יום שלישי על הוכחה שחלקיקים זעירים יכולים לשמור על קשר זה עם זה גם כשהם מופרדים, תופעה שהייתה פעם בספק, אך כעת נחקרת עבור יישומים פוטנציאליים בעולם האמיתי כגון הצפנת מידע.
אלן אספקט הצרפתי, אמריקאי ג'ון פ. קלוזר ואנטון האוסטרי זיילינגר צוטטו על ידי האקדמיה המלכותית השוודית למדעים בשל ניסויים שהוכיחו שהתחום "המשוגע לגמרי" של הסתבכויות קוונטיות אמיתי מדי. הם הדגימו שחלקיקים בלתי נראים, כמו פוטונים, יכולים להיות מקושרים, או "להסתבך", זה עם זה גם כאשר הם מופרדים במרחקים גדולים.
מחשוב קוונטי הוא איום גדול עוד יותר מבינה מלאכותית - הנה הסיבה
הכל חוזר לתכונה של היקום שאפילו בלבלה את אלברט איינשטיין ומחברת חומר ואור בצורה סבוכה וכאוטית.
לפיסות מידע או חומר שבעבר היו זה ליד זה, למרות שהם כעת מופרדים, יש קשר או מערכת יחסים - משהו שיכול להעלות על הדעת לסייע בהצפנת מידע או אפילו בטלפורט. לוויין סיני מדגים זאת כעת ומחשבים קוונטיים בעלי פוטנציאל מהירות בזק, עדיין בשלב הקטן והלא ממש שימושי, מסתמכים גם הם על ההסתבכות הזו. אחרים אפילו מקווים להשתמש בו בחומר מוליך-על.
"זה כל כך מוזר", אמר אספקט על הסתבכות בשיחת טלפון עם ועדת נובל. "אני מקבל בדימויים המנטאליים שלי משהו שהוא מטורף לגמרי."
עם זאת, הניסויים של השלישייה הראו שזה קורה בחיים האמיתיים.
"למה זה קורה אין לי הכי מעורפל," קלוזר אמר ל-Associated Press במהלך ראיון עם זום בו קיבל את השיחה הרשמית מהאקדמיה השוודית מספר שעות לאחר שחברים וכלי תקשורת הודיעו לו על הפרס שלו. "אין לי הבנה איך זה עובד אבל נראה שהסתבכות אמיתית מאוד."
מחקר NCSU יכול להיות מיקרו-שבבים מהירים יותר, יישומי מחשוב קוונטי
חבריו הזוכים אמרו גם שהם לא יכולים להסביר איך ולמה מאחורי האפקט הזה. אבל כל אחד מהם עשה ניסויים יותר ויותר מורכבים שמוכיחים שזה פשוט כך.
קלוזר, בן 79, זכה בפרס שלו על ניסוי משנת 1972, מרוכז יחד עם ציוד ספוג, שעזר ליישב ויכוח מפורסם על מכניקת הקוונטים בין איינשטיין לפיזיקאי המפורסם נילס בוהר. איינשטיין תיאר "פעולה מפחידה מרחוק" שלדעתו תופרך בסופו של דבר.
"הימרתי על איינשטיין", קלוזר אמר. "אבל לצערי טעיתי ואיינשטיין טעה ובוהר צדק".
אספקט אמר שאיינשטיין אולי טעה מבחינה טכנית, אבל מגיע לו קרדיט ענק על העלאת השאלה הנכונה שהובילה לניסויים שהוכיחו הסתבכות קוונטית.
"רוב האנשים היו מניחים שהטבע עשוי מחומר המופץ על פני המרחב והזמן", אמר קלוזר, שבעודו תלמיד תיכון בשנות החמישים בנה משחק וידאו על מחשב צינור ואקום. "ונראה שזה לא המקרה."
מה שהעבודה מראה הוא ש"חלקים מהיקום - אפילו אלה שנמצאים במרחק גדול זה מזה - מחוברים", אמר הפיזיקאי ג'ונס הופקינס נ. פיטר ארמיטאג. "זה משהו כל כך לא אינטואיטיבי ומשהו כל כך מנוגד לאופן שבו אנחנו מרגישים שהעולם 'צריך' להיות."
התחום הקשה להבנה הזה התחיל בניסויי מחשבה. אבל מה שבמובן מסוים הוא הגיגים פילוסופיים על היקום טומן בחובו גם תקווה למחשבים בטוחים ומהירים יותר, כולם מבוססים על פוטונים סבוכים וחומר שעדיין מקיימים אינטראקציה לא משנה כמה רחוקים הם.
"עם הניסויים הראשונים שלי לפעמים שאלו אותי העיתונות למה הם טובים", זיילינגר, 77, סיפר לכתבים בווינה. "ואמרתי בגאווה: 'זה לא טוב לחינם. אני עושה את זה רק מתוך סקרנות'".
מחשוב קוונטי, מוליכים למחצה יכולים להפיק תועלת ממחקר "סימום" חדש של NCSU
בהסתבכות קוונטית, הקמת מידע משותף בין שני פוטונים שאינם קרובים זה לזה "מאפשרת לנו לעשות דברים כמו תקשורת סודית, בדרכים שלא היו אפשריות לעשות קודם לכן", אמר דיוויד הווילנד, יו"ר ועדת נובל לפיזיקה.
למידע קוונטי "יש השלכות רחבות ופוטנציאליות בתחומים כמו העברת מידע מאובטחת, מחשוב קוונטי וטכנולוגיית חישה", אמרה אווה אולסון, חבר בוועדת נובל. "התחזיות שלה פתחו דלתות לעולם אחר, וזה גם זעזע את היסודות של האופן שבו אנו מפרשים מדידות."
סוג התקשורת המאובטח המשמש את סין מיסיוס הלוויין - כמו גם על ידי כמה בנקים - הוא "סיפור הצלחה של הסתבכות קוונטית", אמר הארון סילג'ק של טריניטי קולג' דבלין. על ידי שימוש בחלקיק מסובך אחד ליצירת מפתח הצפנה, הוא מבטיח שרק האדם עם החלקיק המסובך השני יכול לפענח את ההודעה ו"הסוד המשותף בין שני הצדדים הללו הוא סוד תקין." סילג'ק אמר.
Duke Quantum Center נפתח רשמית, ומציע מבט על עתידו של המחשוב
בעוד שהסתבכות קוונטית היא "מגניב להפליא" טכנולוג האבטחה ברוס שנייר, המלמד בהרווארד, אמר שהוא מחזק חלק מאובטח ממילא של טכנולוגיית המידע שבו תחומים אחרים, כולל גורמים אנושיים ותוכנה, מהווים יותר בעיה. הוא השווה את זה להתקנת דלת צדדית עם 25 מנעולים בבית לא בטוח.
במסיבת עיתונאים, Aspect אמר כי יישומי העולם האמיתי כמו הלוויין היו "פנטסטיים".
"אני חושב שיש לנו התקדמות לקראת מחשוב קוונטי. לא הייתי אומר שאנחנו קרובים", אמר הפיזיקאי בן ה-75. "אני לא יודע אם אראה את זה בחיי. אבל אני זקן."
מדבר בטלפון למסיבת עיתונאים לאחר ההכרזה, מבוסס אוניברסיטת וינה זיילינגר אמר שהוא "עדיין די בהלם" לשמוע שקיבל את הפרס.
קלוזר, היבט ו זיילינגר נראים בספקולציות של נובל במשך יותר מעשור. בשנת 2010 הם זכו בפרס וולף בישראל, שנחשב כמבשר אפשרי לנובל.
כך אמרה ועדת נובל קלוזר פיתח תיאוריות קוונטיות שהועלו לראשונה בשנות ה-1960 לניסוי מעשי. אספקט הצליח לסגור פרצה בתיאוריות הללו, תוך כדי זיילינגר הדגימה תופעה הנקראת טלפורטציה קוונטית המאפשרת למעשה להעביר מידע למרחקים.
פריצת דרך קוונטית? דיוק, IonQ ממציא אמצעים להאיץ 'טכניקות קוונטיות מפתח'
"באמצעות הסתבכות אתה יכול להעביר את כל המידע שנישא על ידי חפץ למקום אחר שבו החפץ, כביכול, מורכב מחדש." זיילינגר אמר. הוא הוסיף שזה עובד רק עבור חלקיקים זעירים.
"זה לא כמו בסרטי מסע בין כוכבים (שם נמצאים) להעביר משהו, בטח לא את האדם, למרחק מסוים", אמר.
שבוע של הכרזות על פרס נובל יצא לדרך ביום שני עם מדען שוודי סוונטה פאבו קבלת הפרס ברפואה ביום שני על חשיפת סודות ה-DNA הניאנדרטלי שסיפקו תובנות מפתח לגבי המערכת החיסונית שלנו.
הסטארט-אפ של מחשוב קוונטי RTP Atom מגייס 60 מיליון דולר, מכוון לענן עם מכונה חדשה
כימיה ביום רביעי וספרות ביום חמישי. פרס נובל לשלום יוכרז ביום שישי ופרס הכלכלה ב-10 באוקטובר.
הפרסים נושאים פרס כספי בסך 10 מיליון קרונות שוודיות (כמעט 900,000 דולר) והם יחולקו ב-10 בדצמבר. הכסף מגיע מזווה שהשאיר יוצר הפרס, ממציא הדינמיט השוודי אלפרד נובל, שמת ב-1895.
___
ג'ורדן דיווח מברלין, בורנשטיין מקנסינגטון, מרילנד, ו בוראקוף מניו יורק. דוד קיטון בשטוקהולם ו מאשה מקפרסון ב פלאיסו, צרפת, תרם.
