Nobel z fizyki za interakcje między światłem a materią

Pojedyncze cząstki światła lub materii nie poddają się regułom klasycznej mechaniki, wobec tego opracowano zasady mechaniki kwantowej, która opisuje właściwości obiektów mniejszych od atomu. Problem z jej zastosowaniem polega na tym, że poszczególne cząstki niełatwo dają się wyizolować ze środowiska, ponieważ tracą swoje tajemnicze kwantowe właściwości, kiedy zetkną się ze światem zewnętrznym.

Z tego powodu wiele osobliwych zjawisk, zachodzących w świecie kwantowym, naukowcy mogli tylko sobie wyobrażać, dokonując eksperymentów myślowych. Bezpośrednia obserwacja kwantowych fenomenów długo była niemożliwa.

Dzięki swoim pomysłowym metodom badawczym Haroche i Wineland razem z członkami swoich zespołów badawczych zdołali zmierzyć i podtrzymywać bardzo kruche stany kwantowe, które wcześniej wymykały się bezpośredniej obserwacji. Nowe metody pozwalają im badać, kontrolować i liczyć cząstki elementarne - poinformował we wtorek Komitet Noblowski.

Metody obu fizyków są bardzo podobne. David Wineland stworzył pułapki, w których uwięzione są elektrycznie naładowane atomy, czyli jony. Przepuszczając przez nie światło (fotony) dokonuje pomiarów.

Analogiczne, ale odwrotne rozwiązanie zastosował Serge Haroche. Kontroluje on i mierzy uwięzione fotony (czyli cząstki światła) przepuszczając atomy przez wnętrze pułapki.

Dziedzina, którą zgłębiają tegoroczni nobliści, nazywana jest optyką kwantową i jej celem jest badanie fundamentalnych oddziaływań między światłem a materią.

Dziedzina ta rozwinęła się znacząco od połowy lat 80. Przełomowe badania laureatów to pierwszy krok na drodze do budowy nowego typu superszybkich komputerów, opartych o fizykę kwantową. Możliwe że komputery kwantowe w XXI w. zmienią nasze codzienne życie tak samo jak klasyczne komputery zmieniły je w poprzednim stuleciu. Te badania doprowadziły również do budowy niesłychanie precyzyjnego zegara, który w przyszłości może zmienić standardy pomiaru czasu, ponieważ odmierza go z dokładnością stokrotnie większą niż dzisiejsze zegary atomowe - podkreślono w komunikacie.

Obaj nobliści podzielą się po równo nagrodą wynoszącą 8 mln koron szwedzkich (około 940 tys. euro).

68-letni Francuz Serge Haroche jest profesorem College de France w Paryżu. Jego rówieśnik Amerykanin David Wineland kieruje grupą badawczą w Narodowym Instytucie Standardów i Technologii w Colorado, pracuje też na tamtejszym uniwersytecie.