Teleportacja kwantowa, czy jedno z badań nad światłem? Przed południem okaże się, którzy naukowcy za swoja pracę zostaną uhonorowani Nagrodą Nobla. Ze stawki kandydatów wypadł Peter Higgs i jego koledzy, którzy na początku lat 60. przewidzieli istnienie "boskiej cząstki, czyli bozonu.
Szanse naukowców na otrzymanie nagrody oceniał ekspert agencji Reutera David Pendlebury, który zdobywców Nobli typuje od 1989 r., wykorzystując dane z agencyjnej "Sieci Wiedzy" (Web of Knowledge). Sprawdzał, jak często opublikowane prace danego badacza były cytowane i wykorzystywane do dalszych badań przez innych naukowców.
Kierując się tą zasadą Pendlebury ocenił, że najwyżej ocenione przez Komitet Noblowski mogą zostać prace nad teleportacją kwantową, badania nad zjawiska emisji światła przez krzem oraz spowolnienie światła do prędkości jadącego roweru.
Teleportacja kwantowa zabezpieczy komunikację?
W pierwszym przypadku Nobel z fizyki przypadłby pracującemu dla IBM Charlesowi Bennettowi oraz Gilles'owi Brassardowi z Uniwersytetu Montrealskiego i Williamowi Woottersowi z Williams College w Massachusetts - autorom tzw. protokołów teleportacji kwantowej.
Teleportacja kwantowa pozwala przekazać informację pomiędzy dwoma miejscami w przestrzeni bez wykorzystania między nimi jakiegokolwiek fizycznego medium, np. fal radiowych. Taki sposób przekazu sprawia, że informacji nie da się przechwycić. Wykorzystanie zjawiska teleportacji może otworzyć drogę do stworzenia w pełni bezpiecznej komunikacji, superszybkich komputerów kwantowych, a nawet internetu kwantowego, którego możliwości i parametry będą o wiele większe niż te, z jakimi dziś mamy do czynienia.
Teleportację umożliwia proces "splątania" stanów dwóch cząstek. Właśnie dzięki niemu fizycy potrafią stworzyć idealną replikę pojedynczego fotonu w pewnej odległości do oryginału.
Wyniki badań Bennetta i jego współpracowników, opisane w 1993 r., cytowano już ponad 5300 razy - czyli aż trzysta razy częściej niż przeciętną publikację z dziedziny fizyki, opublikowaną w tym samym czasie. Proces weryfikowano w trakcie licznych eksperymentów, w których teleportacji dokonywano na coraz większe odległości.
Jeden bada przepuszczalność światła, inni je spowolnili
Szansę na nagrodę według Pendlebury' ego ma również brytyjski naukowiec Leigh Canham, badacz zjawiska emisji światła przez porowaty krzem. Zjawisko, opisane przez niego w 1990 r. można wykorzystać w urządzeniach mikroelektronicznych nowej generacji, których działanie opiera się na emisji impulsów światła, a nie przepływie elektronów.
Z tymi kandydatami konkurować o Nobla mogą naukowcy, którzy spowolnili światło do prędkości jadącego roweru. Taki właśnie eksperyment opisali w 1999 r. pracujący w USA Stephen Harris i Lene Hau. W roku 2001 Hau i jej współpracownicy z Harvardu poszli krok dalej, zmuszając pulsy światła laserowego, by się zatrzymały na tysięczną część sekundy. Było to możliwe w specjalnej magnetycznej pułapce, wypełnionej chmurą ultra-zimnych atomów sodu.
Choć jest za wcześnie, by mówić o zastosowaniach tego zjawiska, naukowcy uważają, że jego potencjał wiąże się ze stworzeniem technologii, która pozwoli przepuszczać światło przez nieprzezroczyste materiały.
Zbyt wielu "ojców" bozonu?
Tegoroczna lista potencjalnych noblistów nie objęła Petera Higgsa, który w latach 60. przewidział istnienie tzw. boskiej cząstki, nazwanej bozonem. W tej kwestii nie pomogło nawet poruszenie, jakie wywołały w lipcu wyniki eksperymentu przeprowadzonego w europejskim ośrodku CERN, prawdopodobnie potwierdzające hipotezę Higgsa. Badacze z CERN stwierdzili istnienie nowego rodzaju subatomowej cząstki, najprawdopodobniej bozonu.
Choć kosmolog Stephen Hawking już dawno temu z dużą stanowczością mówił o Noblu dla odkrywców cząstki Higgsa, to - zdaniem Pendlebury'ego - na taki honor dla nich wciąż jest za wcześnie. Ekspert Reutersa przypomina też zalecenie samego Alfreda Nobla, który chciał, by coroczną nagrodę w każdej z dziedzin dzieliło nie więcej, niż trzech badaczy. Tymczasem na Nobla za "boską cząstkę" zasługuje nawet pięciu fizyków - teoretyków, którzy publikowali na jej temat mniej więcej w tym samym czasie, co Peter Higgs (w 1964 r.).
Właśnie z tego powodu (jak również dlatego, że średni czas upływający od momentu odkrycia do chwili uhonorowania wynosi obecnie około ćwierć wieku) cierpliwość Petera Higgsa i jego kolegów z branży może być wystawiona na kilkuletnią próbę. - Ale przecież mogę się mylić - zastrzega Pendlebury.
Autor: js/mj / Źródło: PAP