Nobelisti otvorili cestu k novej ére experimentovania v kvantovej fyzike

Nobelovu cenu za fyziku získali vedci, ktorí pracujú so svetlom a hmotou na tej najelementárnejšej úrovni - na úrovni častíc. Ich výskum by mohol byť základom pre najdôležitejšie vynálezy tohto storočia.

Nobelisti otvorili cestu k novej ére experimentovania v kvantovej fyzike

Udeľovanie nobelovej ceny za fyziku 2012, zdroj: Nobel Media AB 2012 Photo: Alexander Mahmoud

Pokiaľ ide o najmenšie častice svetla alebo hmoty, prestávajú tu platiť klasické zákony fyziky a nastupuje kvantová fyzika. Tieto častice však nie je jednoduché oddeliť a keď sa to podarí, strácajú po interakcii s okolím svoje záhadné kvantové vlastnosti.

Preto sme o nich vedeli málo. Mnoho, na prvý pohľad bizarných fenoménov, ktoré predpokladala kvantová fyzika, nebolo možné priamo pozorovať. Výskum tohtoročných nobelistov to umožnil.

Obaja laueráti pracujú v odbore kvantovej optiky, ktorá študuje základné interakcie medzi svetlom a hmotou. Tento odbor dosiahol svoj najväčší rozmach v polovici 80. rokov 20. storočia.

Serge Haroche a David J. Wineland otvorili cestu k novej ére experimentovania v kvantovej fyzike, keď umožnili pozorovanie jednotlivých kvantových častíc bez ich poškodenia.

Obaja pracovali nezávisle, ale ich metódy mali veľa spoločného. Kým Wineland držal v elektromagnetickej pasci atómy, ktoré meral a kontroloval pomocou častíc svetla - fotónov,  Haroche to robil opačne. Kontroloval a meral fotóny v pasci tým, že ich vystavoval atómom.

Podarilo sa im vytvoriť akési kvantové väzenie, do ktorého mohli zatvárať častice a pozorovať ich správanie.  Napriek rozdielnym metódam dospeli obaja napokon k rovnakým výsledkom.

Superpočítač alebo superhodiny

„Haroche a Wineland urobili svojimi nádhernými experimentmi obrovský pokrok v našom chápaní kvantového previazania (častíc),“ povedal Peter Knight z britského Inštitútu fyziky.

Ich laboratórne metódy sa stali prvými krokmi k vybudovaniu nového typu superpočítača.  Kvantový superpočítač by mohol v tomto storočí zmeniť naše životy rovnakým spôsobom, ako to v minulom urobil klasický počítač.

Taktiež  dopomohli skonštruovať neobyčajne presné hodiny, dokonca 100 krát presnejšie ako sú dnes používané atómové céziové hodiny.

Ide za posledné roky už o druhú Nobelovu cenu udelenú za kvantovú optiku. V roku 2005 dostala trojica Roy J. Glauber, John L. Hall a Theodor W. Hänsch ocenenie za teoretický príspevok ku kvantovej teórii optickej koherencie.

Haroche pre BBC povedal, že keď mu volali zo Švedskej káľovskej akadémie vied, aby mu to oznámili, bol práve so svojou ženou na ceste domov. „Mal som štastie - prechádzal som na ulici okolo lavičky, takže som si mohol hneď sadnúť.“

Nobelova cena sa každoročne udeľuje od roku 1901. Dnes je to za odbory medicíny, fyziky, chémie, literatúry, ekonomiky a cena za mier. Cena je spojená s finančnou odmenou vo výške 8 miliónov švédskych korún.

Odporučiť e-mailom

Komentáre

Prihláste sa na odber noviniek zo sveta vedy priamo do Vášho e-mailu

* povinné polia