В Стокгольме объявили лауреатов Нобелевской премии по физике

Нобелевская премия по физике 2022 года присуждена французу Алену Аспету, американцу Джону Клаузеру и австрийцу Антону Цайлингеру за исследования в квантовой механике, объявил Нобелевский комитет Королевской академии наук.

Премия присуждена за «эксперименты с запутанными фотонами, установление [принципа] нарушения неравенств Белла и первенство [в создании] науки о квантовой информации», передает ТАСС мотивировочную часть решения Нобелевского комитета.

Уточняется, что ученые описали эффект «квантового запутывания», когда входившие в состав одной и той же системы частицы продолжают чувствовать изменения состояния друг друга даже на расстоянии нескольких километров.

Премия присуждена за эксперименты с запутанными протонами, выявление нарушения неравенства Белла (теорема Белла показывает, что вне зависимости от реального наличия в квантово-механической теории неких скрытых параметров, которые влияют на любую физическую характеристику квантовой частицы, можно провести серийный эксперимент. Его статистические результаты подтвердят либо опровергнут наличие скрытых параметров в квантово-механической теории) и новаторство в области квантовой информатики.

В комитете подчеркнули, что с помощью новаторских экспериментов Аспе, Клаузер и Цайлингер показали потенциал для исследования и контроля запутанных частиц. По мнению экспертов, то, что происходит с одной частицей в переплетенной паре, определяет происходящие с другой, даже если обе находятся на слишком большом расстоянии, чтобы воздействовать друг на друга. Более того, создание лауреатами экспериментальных инструментов заложило основу для новой эры квантовых технологий.

Представители комитета уверены, что ученые провели новаторские эксперименты, послужившие появлению нового вида квантовой технологии.

Как отметил председатель Нобелевского комитета по физике Андерс Ирбек, работа лауреатов с запутанными состояниями имеет большое значение, даже помимо фундаментальных вопросов интерпретации квантовой механики.

В прошлом году Нобелевский комитет также принял решение разделить премию 2021 года по физике между тремя учеными. Лауреатами стали американский климатолог Сюкуро Манабэ, немецкий исследователь Клаус Хассельман и итальянский физик-теоретик Джорджо Паризи – за модель климата Земли, а также изучение физических систем.

Согласно завещанию Альфреда Нобеля, премия по физике должна вручаться тому, «кто сделает наиболее важное открытие или изобретение» в этой области. Премию присуждает Шведская королевская академия наук. Ее рабочий орган – Нобелевский комитет по физике, состоящий из пяти-шести членов, которые избираются Академией на три года.

Правом выдвигать кандидатов на премию обладают ученые разных стран. Предлагать кандидатов можно с сентября до 31 января следующего года. Нобелевский комитет с помощью научных экспертов отбирает наиболее достойные кандидатуры, а в начале октября Академия большинством голосов выбирает лауреата.

Первым премию по физике в 1901 г. получил Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного его именем. В числе наиболее известных лауреатов Джозеф Томсон (Великобритания), отмеченный в 1906 г. за «исследования прохождения электричества через газы»; Альберт Эйнштейн (гражданство Германии и Швейцарии), получивший премию в 1921 г. за открытие закона фотоэффекта; Нильс Бор (Дания), награжденный в 1922 г. за исследования атома; Джон Бардин (США), двукратный обладатель премии – в 1956 г. за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта и в 1972 г. за создание теории сверхпроводимости. На сегодняшний день в списке награжденных 219 человек (с учетом двух премий Джона Бардина), из них четыре женщины: французская и польская ученая Мария Кюри в 1903 г. получила награду за изучение явления радиоактивности; американка Мария Гопперт-Майер – в 1963 г. за работы в области структуры атомного ядра; канадка Донна Стрикленд – в 2018 г. за изобретение «метода генерирования ультракоротких оптических импульсов высокой интенсивности»; американка Андреа Гез – в 2020 г. за открытие сверхмассивного компактного объекта в центре галактики (все они разделили награду с другими учеными).

Несколько раз премию получали отец и сын. Так, в 1915 г. англичане Уильям и Лоуренс Брэгг были отмечены «за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей». Швед Карл Сигбан был награжден 1924 г. за открытия в сфере рентгеновской спектроскопии, а его сын Кай Сигбан – в 1981 г. за вклад в развитие электронной спектроскопии высокого разрешения. В 1937 г. Джордж Томсон, сын лауреата 1906 г., получил эту награду «за открытие дифракции электронов на кристаллах». Сын Нильса Бора, Ааге Бор, в 1975 г. был удостоен награды за работы в области ядерной физики.

Среди лауреатов 12 советских и российских физиков, а также ученых, родившихся и получивших образование в СССР и впоследствии принявших другое гражданство. В 1958 г. премией были удостоены Павел Черенков, Илья Франк и Игорь Тамм за открытие излучения заряженных частиц, движущихся со сверхсветовой скоростью. Лев Ландау в 1962 г. стал лауреатом за теории конденсированных сред и жидкого гелия (ввиду того что Ландау находился в больнице после тяжелых травм, полученных в автокатастрофе, премия была вручена ему в Москве послом Швеции в СССР вскоре после церемонии в Стокгольме). Николай Басов и Александр Прохоров были удостоены награды в 1964 г. за создание квантового усилителя – мазера.

В 1978 г. Петр Капица был награжден за открытия в физике низких температур. В 2000 г. лауреатом стал Жорес Алферов за разработки в полупроводниковой технике. В 2003 г. Виталий Гинзбург и Алексей Абрикосов (родился в Москве в 1928 г., эмигрировал в США в 1991 г., получил американское гражданство в 1999 г.) были отмечены премией за основополагающие работы по теории сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей. В 2010 г. премию получили Андрей Гейм и Константин Новоселов, которые проводили эксперименты с двумерным материалом графеном (Гейм родился в 1958 г. в Сочи, в 1990 г. покинул СССР, получил гражданство Нидерландов; Константин Новоселов родился в 1974 г. в Нижнем Тагиле, в 1999 г. уехал в Нидерланды, где начал работать с Геймом, позже ему было предоставлено гражданство Великобритании).

В 1901–2021 гг. премия по физике присуждалась 115 раз (в 1916, 1931, 1934, 1940–1942 гг. не удавалось найти достойного кандидата). 32 раза премия была поделена между двумя лауреатами и 36 – между тремя. Средний возраст лауреатов – 55 лет. До сих пор самым молодым обладателем премии по физике остается 25-летний англичанин Лоуренс Брэгг (1915), а самым пожилым – 96-летний американец Артур Ашкин (2018).