Во вторник огласили имена лауреатов Нобелевской премии по физике. По решению членов Нобелевского комитета Шведской королевской академии наук победителями в номинации стали ученые Серж Арош (Serge Haroche) и Дэвид Уайнленд (David J. Wineland) за изучение взаимодействия света с материей и «создание прорывных технологий манипулирования квантовыми системами», передает РИА «Новости».
В сообщении Нобелевского комитета говорится, что Арош и Уайнленд создали прорывные технологии манипулирования квантовыми системами. «Нобелевские лауреаты открыли новую эру в экспериментах по квантовой механике, показав, что можно измерять состояния отдельных частиц, не разрушая их (состояния)», – сообщается на сайте комитета.
Серж Арош – профессор на кафедре квантовой физики в Коллеж де Франс. Он входит в состав Академии наук Франции. Ученый является офицером ордена Почетного Легиона.
Дэвид Уайнленд – американский физик, работающий в Национальном институте стандартов и технологий в штате Колорадо (США).
Оба лауреата работают в области квантовой оптики, занимаются изучением фундаментальных взаимодействий света и вещества с середины 1980-х годов. Их новаторские методы позволили предпринять первые шаги на пути к созданию нового типа супербыстрого компьютера на основе квантовой физики.
«Возможно, квантовый компьютер изменит нашу повседневную жизнь в этом веке так же радикально, как это сделал классический компьютер в прошлом веке. Исследование также привело к строительству очень точных часов, которые могли бы в будущем стать основой для нового стандарта времени – с более чем в сто раз большей точностью, чем современные», – отмечается в сообщении.
Благодаря своим гениальным лабораторным исследованиям Арошу и Уайнленду вместе со их научными группами удалось добиться измерения и контроля над очень хрупкими квантовыми состояниями, которые ранее считались недоступными для непосредственного наблюдения, добавили в комитете.
Исследования ученых Сержа Ароша и Дэвида Уайнленда носят перспективный характер в сфере информатики и квантовой оптики, рассказал газете ВЗГЛЯД заведующий лабораторией квантовой оптики физического факультета СПбГУ, профессор, доктор физико-математических наук Юрий Голубев.
«В квантовой механике есть ряд вопросов, которые считались чисто философскими, не имеющими отношения к физике. Работы Ароша и Уайнеланда показали ясно, что философия тут ни при чем, это чистая физика. Речь идет о манипулировании квантовыми системами, в частности, о том, что можно создать две частицы, одну поместить на Марс, а другую – на Землю, но они будут совершенно зависимы друг от друга. Если вы проведете измерение, т. е. пощупаете каким-нибудь образом частичку на Земле, то вы сможете однозначно сказать, что произойдет с частичкой на Марсе», – пояснил Голубев.
По его словам, это открытие имеет отношение к квантовому компьютеру и другим важным направлениям развития физической науки.
Работы Ароша и Уайнеланда показали ясно, что философия тут не при чем, это чистая физика
«Это квантовый компьютер, это такое явление, как квантовая телепортация. Оно касается квантовых состояний частиц. Это совершенно не противоречит никакой реальности, делаются успешные эксперименты, демонстрируется, что это вполне возможно», – добавил профессор.
Исследования в области квантовой оптики имеют не только научное, но и прикладное значение. Так, Юрий Голубев рассказал про квантовую криптографию, которая уже нашла свое применение в военной среде.
«Есть такое явление, как квантовая криптография. Уже выпускают реальные работающие приборы, и они тоже основаны на такого сорта явлениях, как в этой нобелевской работе. Квантовая кодировка обеспечивает абсолютную секретность. Она позволяет сказать, что расшифровать никто не сможет. Так что, это очень важная вещь, особенно для военных», – отметил профессор.
Для физического мира не было понятно, кто получит премию в этом году. Тем не менее, по мнению профессора Голубева, решение Нобелевского комитета было закономерным, потому что квантовая оптика сейчас привлекает всеобщее внимание.
«Про ожидания говорить сложно. Вот, вспоминается премия 2005 года по квантовой оптике, когда ее получил Глаубер. Тогда это было ожидаемо, он создал теорию, которая дала импульс для развития квантовой физики, а дальше пошли эффекты. В общем, я считаю, что нынешним лауреатам вполне заслуженно дали премию. На волне популярности сейчас бозон Хиггса, так же, как и квантовая оптика», – сказал Голубев.
«Не все становятся нобелевскими лауреатами, некоторые достижения известны только специалистам. В среде физиков часто идут разговоры, что надо было не этому за это дать, а этому – за это, потому что есть ситуации, когда известно, что кто-то другой это сделал раньше. Жизнь распоряжается по-разному. Но в этом году совершенно справедливое решение, это очень известные и достойные люди», – прокомментировал профессор решение Нобелевского комитета.
Нобелевские лауреаты открыли новую эру в экспериментах по квантовой механике
По традиции мировые СМИ гадали, кому уйдет премия в этом году, но нынешние лауреаты явно не были фаворитами.
Так, эксперты Thomson Reuters составили свой неофициальный список претендентов на премию. Издание отмечало, что работы по открытию и экспериментальному продвижению квантовой телепортации, проведенные Чарльзом Беннеттом из IBM, Жилем Брассаром из Университета Монреаля и Уильямом Вуттерсом из Колледжа Уильямс американского штата Массачусетс, стали несомненными фаворитами этого года.
В 1993 году Чарльз Беннетт и его коллеги придумали, как можно использовать замечательные свойства ЭПР-пар (парадокс Эйнштейна – Подольского – Розена – попытка указания на неполноту квантовой механики с помощью мысленного эксперимента, заключающегося в измерении параметров микрообъекта косвенным образом, не оказывая на этот объект непосредственного воздействия – прим. ВЗГЛЯД): они изобрели способ переноса квантового состояния объекта на другой квантовый объект с помощью ЭПР-пар и назвали этот способ квантовой телепортацией.
А в 1997 году группа экспериментаторов под руководством Антона Цайлингера впервые осуществила квантовую телепортацию состояния фотона. Квантовая телепортация применяется в квантовых компьютерах, где информация хранится в виде набора квантовых состояний, что исключает возможность ее перехвата или копирования. Беннет за свои эксперименты в 2008 году был удостоен премии Харви (Harvey Prize) в Технион и в 2006 году – премии в сфере оптоэлектроники, сообщает Wikipedia.
Среди других претендентов на Нобелевскую премию по физике одни эксперты называли одного из пионеров оптоэлектроники, обнаружившего эффект фотолюминесценции в пористом кремнии, Ли Кэнхэма из Университета Бирмингема (Великобритания), другие – авторов работ по «медленному свету» Стивена Харриса из Стэнфордского университета и Лену Хау из Гарвардского университета. Эта технология применяется в оптике для задержки распространения света на оптических поверхностях. На данный момент скорость света удается уменьшить в 1200 раз.
Издание Thomson Reuters обратило внимание и на главное физическое открытие этого года – частицу, подобную бозону Хиггса, которая была получена в ходе исследований на Большом адронном коллайдере. Считается, что это частица, которая отвечает за наличие у материи массы. Однако коль скоро результаты пока не подтверждены с необходимой точностью, эксперты сходятся на том, что бозон Хиггса – тема премии уже 2013 года.
Британская газета Guardian также сделала ставку на исследователей, открывших бозон Хиггса. «Столько времени, энергии и усилий такого большого количества людей было потрачено на исследование бозона Хиггса, знания в области физики настолько увеличились в результате доказательства его существования, что я прогнозирую, что Нобелевская премия будет присуждена именно бозону Хиггса», – написал автор статьи, опубликованной за несколько часов до объявления лауреата. В материале, однако, не упоминается конкретных имен исследователей, которые могут быть удостоены премии.
Кроме того, издание отмечало, что велика вероятность вручения премии профессору Брайану Коксу, так как это «первый человек, имя которого приходит в голову при словах «физика» и «внимание со стороны СМИ».
Брайан Кокс – британский физик, изучающий физику частиц и известный широкой публике как ведущий научных программ на ВВС, передает «Интерфакс».
Как сообщала газета ВЗГЛЯД, лауреатами Нобелевской премии по физике – 2011 стали космологи Сол Перлматтер, Брайн Шмидт, Адам Рисс. Премия им была присуждена за парадоксальное открытие: Вселенная расширяется с ускорением. Первую часть премии получил Перлматтер, вторую часть разделили между собой его коллеги Шмидт и Рисс.
Победителями были изучено несколько дюжин звезд, так называемых суперновых, и обнаружено, что Вселенная расширяется с растущей скоростью. Открытие стало полной неожиданностью даже для самих ученых. Над исследованием звезд, которое началось в 1998 году, работали две команды: одну из них возглавил Сол Перлматтер, другую – Брайан Шмидт. Причем появление Адама Рисса в команде Шмидта сыграло в исследованиях важную роль.
В своих исследованиях команды использовали особый вид сверхновой звезды, названной типом Ia. Эта звезда такая же тяжелая, как Солнце, но в то же время по размеру чуть больше Земли. При этом она излучает свет, которого хватит, чтобы осветить всю галактику. В общей сложности лауреатами Нобелевской премии было обнаружено более 50 отдаленных звезд, и исходящий от них свет был намного слабее, чем от Ia. Из этого ученые сделали вывод, что расширение Вселенной ускорилось. Согласно общепринятым научным взглядам, Вселенная образовалась после взрыва, произошедшего почти 14 млрд лет назад. Однако сделанное учеными открытие показывает, что если расширение будет происходить в тех же ускоренных темпах, что и сейчас, то скоро Вселенная покроется льдом.
Нобелевская премия по физике – 2010 за создание уникального материала – графена, или одноатомного слоя углерода – досталась выходцам из России, бывшим сотрудникам Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН Андрею Гейму и Константину Новоселову, работающим сейчас в Манчестерском университете.
Ранее в понедельник стали известны имена лауреатов Нобелевской премии в номинации «Физиология и медицина». Памятная медаль и денежный приз достались британскому биологу Джону Гердону и японскому ученому Синье Яманаке – за работы по стволовым клеткам и клонированию животных.
Благодаря научным исследованиям Гердона и Яманаки общество по-новому взглянуло на развитие клеток и организмов, сообщалось на сайте Нобелевского комитета. Ученые доказали, что, хотя геном клеток и претерпевает изменения в процессе развития, эти изменения не являются необратимыми.
Нобелевский фонд был создан в 1900 году, его начальный капитал составлял 31 млн шведских крон (около 1,5 млрд в современном эквиваленте).
Премии присуждаются с 1901 года за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения и крупный вклад в культуру или развитие общества.
Официальная церемония вручения премий по традиции проходит в Стокгольме и Осло 10 декабря, в день кончины ее основателя – Альфреда Нобеля, шведского изобретателя, промышленника, лингвиста, философа и гуманиста.