Apu

Hiukkasen outo kvanttimekaniikka − Nobel-palkitut tutkijat selvittivät: Hiukkasilla ei ole tiettyä tilaa, ennen kuin joku katsoo niitä

Hiukkasen outo kvanttimekaniikka − Nobel-palkitut tutkijat selvittivät: Hiukkasilla ei ole tiettyä tilaa, ennen kuin joku katsoo niitä
Vuoden 2022 fysiikan Nobelin sai arkijärjen vastaista alaa tutkiva kolmikko.
Julkaistu: 28.10.2022

Vuoden 2022 Nobelin fysiikanpalkinnon jakaa kolme kvanttimekaniikan uranuurtajaa, ranskalainen Alain Aspect, yhdysvaltalainen John Clauser ja itävaltalainen Anton Zeilinger.

Kvanttimekaniikka pureutuu atomien ja hiukkasten mikromaailmaan, joka saattaa tuntua vähintäänkin oudolta. Yksi sen arkijärjelle käsittämättömistä ilmiöistä on hiukkasten lomittuminen. Juuri siihen palkittu kolmikko on perehtynyt.

Lomittumisessa kaksi hiukkasta tai valon kvanttia voi olla keskenään välittömässä vuorovaikutuksessa riippumatta siitä, kuinka kaukana ne ovat toisistaan.

Kvanttimekaniikan lomittuneita pareja voi verrata koneeseen, joka heittää vastakkaista väriä olevat pallot vastakkaisiin suuntiin. Kun Maija saa pallon kiinni ja huomaa sen oleva musta, hän tietää heti, että Matti on saanut kopin valkoisesta pallosta.

Kvanttimekaniikan merkillisyyksiin kuuluu se, että palloilla ei ollut tiettyä tilaa ennen kuin joku katsoi niitä. Sen ­jälkeen toinen harmaista palloista ­muuttui satunnaisesti valkoiseksi ja ­toinen mustaksi.

Aspect, Clauser ja Zeilinger palkittiin lomittuneita hiukkasia koskevista kokeistaan, niin sanottujen Bellin epäyhtälöiden rikkoutumisen todistamisesta sekä ­kvantti-informaatiotieteen pioneerityöstä.

Kvanttien lomittumista hyödyntämällä tietoa voidaan käsitellä tavoilla, jotka ennen olivat mahdottomia. Kvanttimekaniikan ymmärrys auttaakin rakentamaan aivan uudenlaisiin asioihin kykeneviä ­laitteita.

Monet uskovat, että edessä on kvanttiteknologian vallankumous. Vastaavia läpimurtoja ovat olleet klassiseen mekaniikkaan perustunut teollinen vallan­kumous seka elektroniikan ymmärtämiseen perustunut yhteiskuntien digitalisaatio.

Suomessakin on jo rakennettu kvanttitietokone. Sen laskentateho on ylivertainen perinteisiin tietokoneisiin verrattuna.

Kiinalainen Micius-satelliitti puolestaan hyödyntää kvanttien lomittumista salattuun tiedonvaihtoon, ja äärimmäisen herkät kvanttianturit tekevät tuloaan moniin lääketieteen sovelluksiin.

Kvanttimekaniikan uranuurtajat palkittiin jaetulla fysiikan Nobelilla: (vas.) Alain Aspect, John Francis Clauser ja Anton Zeilinger.
Kommentoi »