Letošnji so zmagali trije znanstveniki skupaj Nobelova nagrada za fiziko Torek za dokaz, da lahko drobni delci ohranijo medsebojno povezavo, tudi če so ločeni, pojav, o katerem so nekoč dvomili, zdaj pa ga raziskujejo za morebitne aplikacije v resničnem svetu, kot je šifriranje informacij.
Francoz Alain Aspect, Američan John F. Clauser in Avstrijec Anton Zeilinger jih je navedla Kraljeva švedska akademija znanosti za eksperimente, ki dokazujejo, da je "popolnoma noro" področje kvantnih prepletenosti preveč resnično. Dokazali so, da so nevidni delci, kot so fotoni, lahko povezani ali "zapleteni" drug z drugim, tudi če so ločeni z velikimi razdaljami.
Kvantno računalništvo je še večja grožnja kot umetna inteligenca – evo zakaj
Vse sega nazaj v značilnost vesolja, ki je zmedla celo Alberta Einsteina in povezuje materijo in svetlobo na zamotan, kaotičen način.
Delčki informacij ali snovi, ki so bili včasih drug poleg drugega, čeprav so zdaj ločeni, imajo povezavo ali odnos – nekaj, kar lahko domnevno pomaga šifrirati informacije ali se celo teleportirati. Kitajski satelit zdaj to dokazuje in potencialno bliskovito hitri kvantni računalniki, ki so še vedno na majhni in ne povsem uporabni stopnji, se prav tako zanašajo na to prepletenost. Drugi celo upajo, da ga bodo uporabili v superprevodnem materialu.
IBM razkriva načrt za razvoj kvantno gnanih superračunalnikov
"Tako čudno je," je dejal Aspect o zapletu v telefonski klic z Nobelovim odborom. "V svojih mentalnih slikah sprejemam nekaj, kar je popolnoma noro."
Vendar so poskusi trojice pokazali, da se to dogaja v resničnem življenju.
"Zakaj se to zgodi, nisem najbolj meglen," Clauser povedal za Associated Press med intervjujem za Zoom, v katerem je prejel uradni klic s Švedske akademije nekaj ur po tem, ko so ga prijatelji in mediji obvestili o njegovi nagradi. "Ne razumem, kako deluje, vendar se zdi, da je zapletenost zelo resnična."
Raziskava NCSU bi lahko pomenila hitrejše mikročipe, kvantne računalniške aplikacije
Njegovi kolegi zmagovalci so prav tako povedali, da ne znajo razložiti, kako in zakaj se skriva ta učinek. Toda vsak je izvedel vse bolj zapletene poskuse, ki dokazujejo, da je tako.
Clauser79-letni je prejel nagrado za eksperiment iz leta 1972, ki je bil sestavljen z odstranjeno opremo in je pomagal rešiti znamenito razpravo o kvantni mehaniki med Einsteinom in slavnim fizikom Niels Bohr. Einstein je opisal "strašljivo dejanje na daljavo", za katerega je mislil, da bo sčasoma ovrženo.
"Stavil sem na Einsteina," Clauser rekel. "A na žalost sem se motil in Einstein se je motil in Bohr je imel prav."
Aspect je dejal, da se je Einstein morda tehnično zmotil, vendar si zasluži veliko zaslug za zastavljanje pravega vprašanja, ki je vodilo do poskusov, ki dokazujejo kvantno prepletenost.
"Večina ljudi bi domnevala, da je narava narejena iz stvari, razporejenih po prostoru in času," je dejal Clauser, ki je kot srednješolec v petdesetih letih prejšnjega stoletja zgradil video igro na računalniku z vakuumsko cevjo. "In zdi se, da temu ni tako."
Raziskovalci kvantnega računalništva pri Duku opazujejo "prelomno točko"
Delo kaže, da so »deli vesolja – tudi tisti, ki so na veliki razdalji drug od drugega – povezani,« je dejal fizik Johns Hopkins N. Peter Armitage. "To je nekaj takega neintuitiven in nekaj tako v nasprotju z našim občutkom, da bi svet 'moral' biti.«
To težko razumljivo področje se je začelo z miselnimi eksperimenti. Toda tisto, kar je v nekem smislu filozofsko razmišljanje o vesolju, daje tudi upanje za varnejše in hitrejše računalnike, ki temeljijo na prepletenih fotonih in materiji, ki še vedno delujejo ne glede na to, kako oddaljeni so.
"Pri mojih prvih poskusih so me včasih novinarji spraševali, za kaj so dobri," Zeilinger77-letni , je povedal novinarjem na Dunaju. »In s ponosom sem rekel: 'To ni dobro za nič. To počnem zgolj iz radovednosti.'«
Kvantno računalništvo, polprevodniki bi lahko imeli koristi od novih "doping" raziskav NCSU
Pri kvantni prepletenosti nam vzpostavitev skupnih informacij med dvema fotonoma, ki nista blizu drug drugemu, "omogoča stvari, kot je tajna komunikacija, na načine, ki prej niso bili mogoči," je dejal David. Haviland, predsednik Nobelovega odbora za fiziko.
Kvantne informacije "imajo široke in potencialne posledice na področjih, kot so varen prenos informacij, kvantno računalništvo in tehnologija zaznavanja," je dejala Eva. Solson, član Nobelovega odbora. "Njegove napovedi so odprle vrata v drug svet in zamajale so tudi temelje našega razlaganja meritev."
Vrsta varne komunikacije, ki jo uporablja Kitajska Micij Satelit - kot tudi nekatere banke - je "zgodba o uspehu kvantne prepletenosti," je dejal Harun Šiljak Trinity College Dublin. Z uporabo enega zapletenega delca za ustvarjanje šifrirnega ključa zagotavlja, da lahko samo oseba z drugim zapletenim delcem dekodira sporočilo in "skrivnost, ki si jo delita ti dve strani, je prava skrivnost," Šiljak rekel.
Duke Quantum Center se uradno odpre in ponuja pogled na prihodnost računalništva
Medtem ko je kvantna prepletenost "neverjetno kul", varnostni tehnolog Bruce Schneier, ki poučuje na Harvardu, je dejal, da krepi že tako varen del informacijske tehnologije, kjer so druga področja, vključno s človeškimi dejavniki in programsko opremo, večji problem. To je primerjal z namestitvijo stranskih vrat s 25 ključavnicami na sicer nevarno hišo.
Na tiskovni konferenci je Aspect dejal, da so aplikacije v resničnem svetu, kot je satelit, "fantastične".
»Mislim, da smo napredovali v smeri kvantnega računalništva. Ne bi rekel, da smo si blizu,« je dejal 75-letni fizik. »Ne vem, ali bom to videl v življenju. Ampak jaz sem star človek.”
Po telefonu na tiskovni konferenci po objavi, Univerza na Dunaju Zeilinger je dejal, da je "še vedno nekako šokiran", ko je slišal, da je prejel nagrado.
Clauser, Vidik in Zeilinger že več kot desetletje figurirajo v Nobelovih špekulacijah. Leta 2010 sta v Izraelu prejela Wolfovo nagrado, ki velja za možno predhodnico Nobelove nagrade.
Nobelov odbor je dejal Clauser razvili kvantne teorije, ki so bile prvič predstavljene v šestdesetih letih prejšnjega stoletja v praktičnem eksperimentu. Aspectu je uspelo zapolniti vrzel v teh teorijah, medtem ko Zeilinger je pokazal pojav, imenovan kvantna teleportacija, ki učinkovito omogoča prenos informacij na daljavo.
Kvantni preboj? Duke, IonQ izumi sredstva za pospešitev 'ključnih kvantnih tehnik'
"Z uporabo zapletanja lahko prenesete vse informacije, ki jih prenaša predmet, na neko drugo mesto, kjer je predmet tako rekoč rekonstituiran," Zeilinger rekel. Dodal je, da to deluje le pri majhnih delcih.
"Ni tako kot v filmih Zvezdne steze (kjer je nekdo) prevažati nekaj, zagotovo ne osebe, na neko razdaljo," je dejal.
Teden objav Nobelovih nagrad se je začel v ponedeljek s švedskim znanstvenikom Svante Paabo v ponedeljek prejel nagrado v medicini za odkrivanje skrivnosti neandertalčeve DNK, ki je zagotovila ključne vpoglede v naš imunski sistem.
Zagon kvantnega računalništva RTP Atom zbere 60 milijonov dolarjev, cilja na oblak z novim strojem
V sredo je kemija, v četrtek pa književnost. Nobelova nagrada za mir bo razglašena v petek, nagrada za ekonomijo pa 10. oktobra.
Nagrade nosijo denarno nagrado v višini 10 milijonov švedskih kron (skoraj 900,000 dolarjev) in bodo podeljene 10. decembra. Denar prihaja iz zapuščine, ki jo je zapustil avtor nagrade, švedski izumitelj dinamita Alfred Nobel, ki je umrl leta 1895.
___
Jordanci sporočili iz Berlina, Borenstein iz Kensingtona v Marylandu in Burakoff iz New Yorka. David Keyton v Stockholmu in Masha Macpherson noter Palaiseau, Francija, prispeval.
Exec deli šest napovedi za industrijo kvantnega računalništva v letu 2022
