dezembro 2, 2022

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O Prêmio Nobel de Física foi concedido por avanços na mecânica quântica

O Prêmio Nobel de Física foi concedido por avanços na mecânica quântica

O Prêmio Nobel de Física de 2022 foi concedido a três pesquisadores por seus experimentos pioneiros na ciência da informação quântica, um campo florescente que pode revolucionar a computação, a criptografia e a transmissão de informações por meio do que é conhecido como “teletransporte quântico”.

Os três físicos são John F. Clauser, 79, de Walnut Creek, Califórnia, Alan Aspect, 75, da Universidade de Paris-Saclay e École Polytechnique, na França, e Anton Zeilinger, 77, da Universidade de Viena.

Os físicos homenageados na terça-feira encontraram maneiras experimentais de confirmar o que se supunha anteriormente, incluindo o “emaranhamento” de fótons (partículas de luz) em um fenômeno que Albert Einstein chamou de “ação assustadora à distância”. Como a Academia Real Sueca de Ciências disse na terça-feira: “O que acontece com uma partícula em um par emaranhado determina o que acontece com a outra, mesmo que estejam muito distantes para afetar uma à outra. O desenvolvimento de ferramentas experimentais dos laureados lançou as bases para uma nova era da tecnologia quântica.”

Para Closer, a honra demorou a chegar.

“Isso é tudo pelo trabalho que venho fazendo há mais de 50 anos”, disse ele, visivelmente entusiasmado na manhã de terça-feira quando cheguei em sua casa.

Como estudante de pós-graduação na Universidade de Columbia, onde obteve seu doutorado em 1969, “eu estava lutando para tentar entender a mecânica quântica, mas sem sucesso. Eu não entendia o que não entendia”, disse ele. .

Mas então ele se deparou com pesquisas do físico John Bell que sugeriam que a teoria quântica e um conjunto concorrente de teorias, conhecidas como “variáveis ​​ocultas”, eram inconsistentes entre si. Pensamento mais próximo: “Se há uma diferença entre os dois, deve ser testável.”

Depois que Closer se mudou para a UC Berkeley, ele e seus colegas procuraram em depósitos de suprimentos, encontrando “lixo pendurado no departamento de física” e cortando metal em uma loja. “Não tínhamos dinheiro para gastar, então tivemos que construir tudo do zero”, disse ele. O resultado foi um dispositivo de 9 metros de comprimento que poderia enviar fótons – partículas de luz – em direções opostas.

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Em 1972, Clauser e o estudante de doutorado Stuart Friedman – que morreu em 2012 – relataram que seu experimento revelou um emaranhamento consistente com as previsões da mecânica quântica, de acordo com a academia.

Clauser disse que ficou surpreso com o resultado, que contradiz a visão de Einstein sobre a mecânica quântica.

“Einstein assumiu que a natureza consiste em coisas, distribuídas por todo o espaço, incluindo bits de informação e afins. Isso parece muito razoável. Na verdade, a relatividade geral é baseada nela. O que os experimentos mostram é que isso não é verdade”, disse Clauser. Você não pode localizar bits de informação em um volume pequeno e finito. Este resultado simples tem aplicações que se estendem à criptografia quântica e outras formas de teoria da informação quântica.”

mais perto Ele disse que não foi contatado por funcionários da Real Academia Sueca de Ciências quando o Washington Post ligou, E que soube do prêmio por um “fã” que continuou seu trabalho ao longo dos anos. Isto foi seguido por uma série de entrevistas na mídia. Tradicionalmente, nenhum aviso prévio é dado aos ganhadores do Prêmio Nobel e eles são contatados por telefone pouco antes do anúncio.

Zelinger recebeu uma ligação cerca de uma hora antes do anúncio.

“Ainda estou meio chocado”, disse Zeilinger durante uma coletiva de imprensa na academia.

Quando um repórter lhe perguntou se era possível, em 10.000 anos, mover o corpo para outro local, ele respondeu que o teletransporte de pessoas é “ficção científica”.

Closer ecoou isso em sua entrevista ao The Post: “Eu não entraria em um teletransportador quântico, se estivesse disponível”.

A mecânica quântica é um campo da física que remonta a mais de um século e rendeu aplicações, incluindo transistores e lasers, que as pessoas usam na vida cotidiana. Mas as aplicações potenciais dos princípios da mecânica quântica parecem ilimitadas.

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Como estudante de doutorado, Aspect melhorou a eficiência e a clareza dos experimentos anteriores de Clauser, disse a academia, então Zellinger explorou sistemas usando mais de duas partículas emaranhadas. Os três novos vencedores do Prêmio Nobel já foram homenageados como triplos antes, tendo ganho o Prêmio Israel Wolf de Física em 2010.

Eva Olson, professora de física experimental e membro do Comitê Nobel de Física, disse na terça-feira que a ciência da informação quântica é um campo em rápido desenvolvimento com muitas aplicações potenciais na transmissão de informações e tecnologia de sensores.

“Suas previsões abriram portas para outro mundo e abalaram as bases de como interpretar as medições”, disse ela.

A honra dada aos três físicos foi elogiada pelo colega físico Stephen Bartlett da Universidade de Sydney, que é o principal editor do jornal PRX Quantum da American Physical Society.

Bartlett disse em um e-mail que os experimentos “destacaram os aspectos mais impressionantes e desafiadores da física quântica”. “Especificamente, eles mostram que as partículas quânticas ‘emaranhadas’ se comportam de uma maneira que é completamente contrária às nossas noções de como os objetos independentes e separados se comportam.”

A teoria quântica pode ser estranha e conhecida por ser misteriosa, mas é a base da física moderna.

Francis Hellmann, presidente da American Physical Society e professor de física da Universidade da Califórnia, Berkeley, Os ganhadores do Nobel disseram que reforçaram a teoria por meio de experimentos rigorosos realizados no início de suas carreiras. “Este trabalho agora está inspirando jovens de todo o mundo a trabalhar em mecânica quântica fundamental e suas aplicações”, disse ela.

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Na conferência de imprensa em Estocolmo, “O prêmio não seria possível sem os mais de 100 jovens que trabalharam comigo ao longo dos anos”, disse Zeilinger.

Thors Hans Hansson, físico teórico e membro do Comitê do Nobel de Física, disse a repórteres que os experimentos inovadores “nos mostraram que o estranho mundo do emaranhamento e dos pares de Bell não é apenas um pequeno mundo de átomos, e certamente não o mundo virtual. de ficção científica ou misticismo, mas o mundo real em que todos vivemos.” “.

O prêmio de Física Acadêmica tende a girar em muitas disciplinas dentro da extensa instituição da física, cobrindo tópicos tão diversos quanto partículas subatômicas e a origem do universo. ano passado, O prêmio teve como foco as mudanças climáticas. Ele foi para Ciocoro Manabi dos Estados Unidos e Klaus Haselmann da Alemanha para pesquisar a influência do homem no clima, e Giorgio Baresi, um teórico italiano cujo trabalho descreveu a flutuação de sistemas em diferentes escalas físicas.

em 2020, Buracos negros foram o foco A Academia, que premiou o astrofísico Andrea Geis dos Estados Unidos e Reinhard Genzel da Alemanha, bem como o físico matemático britânico Roger Penrose.