Nobelio fizikos premija – už kvantinių sistemų tyrinėjimą

Antradienį Nobelio komitetas Karolinska institute (Švedija) paskelbė šių metų Nobelio fizikos premijos laureatus – jais tapo Serge'as Haroche'as (Prancūzija) ir Davidas Winelandas (JAV). Mokslininkai pagerbti už eksperimentinių metodų, skirtų vienetinių kvantinių sistemų tyrimui ir manipuliavimui, vystymą.

S. Haroche'as ir D. J. Winelandas nepriklausomai kūrė ir vystė metodus individualių dalelių savybių matavimui ir manipuliavimui jomis nepakeičiant tų dalelių kvantinės-mechaninės prigimties – anksčiau buvo tikima, jog tai yra neįmanoma.

68 metų S.Haroche'as sakė, kad žinia apie jam skirtą apdovanojimą buvo „labai pribloškianti“.

„Buvau gatvėje ir ėjau pro suolelį, todėl galėjau iškart atsisėsti, - jis sakė žurnalistams tiesioginiu ryšiu su Stokholmu. - Vaikštinėjau su savo žmona, kai pamačiau Švedijos (telefono numerio) kodą - aš supratau.“

„Manau, išgersim šampano“, - pridūrė S.Haroche'as.

Naujieji Nobelio premijos laureatai atvėrė duris į naują eksperimentavimo kvantinėje fizikoje erą pademonstruodami, kad įmanomas tiesioginis kvantinių dalelių stebėjimas tų dalelių nesunaikinant. Pavienėms dalelėms ar spinduliams klasikinės fizikos dėsniai nebegalioja, tokių smulkių objektų pasaulyje viešpatauja kvantinė fizika. Tačiau pavienes daleles labai sunku atskirti nuo jų aplinkos, be to, sąveikaudamos su išoriniu pasauliu jos praranda savo paslaptingas kvantines savybes. Todėl daugelio keistų reiškinių, kurie prognozuoti teoriškai, fizikai iki šių mokslininkų atradimų negalėjo stebėti tiesiogiai.

Genialias laboratoriniais metodais S. Haroche ir D. J. Winelandas kartu su savo kolegomis sugebėjo išmatuoti ir kontroliuoti labai trapias kvantines būsenas, kurios, kaip manyta anksčiau, tiesioginiam stebėjimui nepasiduos. Naujieji moksliniai metodai suteikia galimybę pavienes daleles tirti, kontroliuoti ir skaičiuoti.

Mokslininkų kurti metodai yra ganėtinai panašūs. D. Winelandas sukūrė elektrinį krūvį turinčių atomų (jonų) gaudymo ir matavimo fotonais sistemą. Tuo tarpu S. Haroche savo laboratorijoje gaudė fotonus ir jų savybes tyrė per spąstus leisdamas atomus.

Abu premijos laureatai dirba kvantinės optikos srityje, tyrinėjančioje fundamentalias šviesos ir medžiagos sąveikas – nuo praėjusio amžiaus devintojo dešimtmečio ši mokslinių tyrinėjimų sritis gerokai pasistūmėjo į priekį. Šios srities moksliniai tyrimai yra pirmieji žingsniai kuriant naujo tipo itin greitus kompiuterius, veikiančius kvantinės fizikos principais. Tikima, kad kvantiniai kompiuteriai dar šiame amžiuje pakeis mūsų kasdienius gyvenimus ne mažiau, nei klasikiniai kompiuteriai tai padarė praėjusiame amžiuje. Be to, kvantinės optikos pažanga leido sukurti itin tikslius laikrodžius, kurie gali tapti ateities laiko matavimo standartu, mat yra šimtus kartų tikslesni nei dabartiniai standartiniai cezio laikrodžiai.

Per daugiau nei 110 metų, kuomet teikiamos Nobelio fizikos premijos, už pasaulio suvokimą išplečiančius darbus apdovanoti 192 mokslininkai. Ir šioje srityje, kaip niekur kitur, akivaizdus vyrų dominavimas: šią premiją gavo tik 2 moterys (Marie Curie 1903 metais ir Maria Goeppert Mayer 1963 metais).