За связь между светом и материей

Одногодки и друзья Серж Арош и Дэвид Вайнланд теперь разделили и Нобелевскую премию по физике.
Фото Reuters

Вчера были объявлены имена лауреатов Нобелевской премии по физике за 2012 год. Стефан Нормарк, постоянный секретарь Королевской Академии наук Швеции, зачитал по-шведски и по-английски краткое официальное решение Нобелевского комитета. Лауреатами стали Серж Арош (1944 г.р., Франция) и Дэвид Вайнланд (1944 г.р., США). Премия присуждена за создание «инновационных экспериментальных методов, которые позволяют проводить измерения и манипулировать на уровне отдельных квантовых систем».

Арош – профессор на кафедре квантовой физики в Коллеж де Франс, входит в состав Академии наук Франции. Вайнланд работает в Национальном институте стандартов и технологий в штате Колорадо.

Вообще-то многие прогнозы накануне сводились к тому, что в этом году Нобелевская премия по физике должна быть присуждена исследователям, открывшим в этом году так называемую частицу Бога – бозон Хиггса. Например, обозреватель британской газеты «Гардиан» подчеркивал: «Столько времени, энергии и усилий такого большого количества людей было потрачено на исследование бозона Хиггса, и знания в области физики настолько увеличились в результате доказательства его существования, что я прогнозирую, что Нобелевская премия будет присуждена именно бозону Хиггса». Увы, в другой раз!

Нобелевский комитет остался верен себе: открытие должно «отлежаться». Минимум – лет пять. Но и нынешние лауреаты занимаются вещами умопомрачительными – они работают с частицами на квантовом уровне. Как отмечалось во время официальной презентации Нобелевского комитета, Серж Арош и Дэвид Вайнланд экспериментально подтвердили «связь между светом и материей… Это новая эра в физических экспериментах».

Действительно, речь идет, например, об измерении свойств фотонов – квантов света – на промежутках времени в 10–17 секунды! Но, что самое удивительное, для такого рода измерений была создана ловушка одиночных фотонов. Все это позволило наблюдать непосредственно рождение и смерть фотонов. То есть парадоксальный квантовый мир удалось визуализировать.

Но помимо мировоззренческой важности этого результата у него есть и вполне прикладное значение. Теперь в практическую плоскость ставится задача создания квантового компьютера. Если говорить совсем упрощенно, то быстродействие квантового компьютера не ограничивается даже скоростью света: информация от одного элемента квантовой системы передается к другому элементу в буквальном смысле – мгновенно. Просто откуда-то один фотон знает, как изменилось состояние другого фотона – теоретически он может располагаться за сотни и тысячи километров – в тот же самый момент, как это изменение произошло.

Интересно, что до вчерашнего дня с 1901 по 2011 год лауреатами по физике становились 192 ученых. Среди них было только две женщины. Самым молодым нобелевским лауреатом по физике стал Лоуренс Брэгг, который был удостоен этой награды в 1915 году, когда ему было 25 лет. Кстати, в тот год он разделил лауреатство со своим отцом. До сих пор Лоуренс Брэгг остается самым молодым вообще среди всех нобелевских лауреатов во всех номинациях.