Os físicos homenageados na terça-feira encontraram maneiras experimentais de confirmar o que havia sido teorizado anteriormente, incluindo o “emaranhamento” de fótons (partículas de luz) em um fenômeno que Albert Einstein chamou de “ação assustadora à distância”. Como a Academia Real de Ciências da Suécia disse na terça-feira: “O que acontece com uma partícula em um par emaranhado determina o que acontece com a outra, mesmo que estejam muito distantes para afetar uma à outra. O desenvolvimento de ferramentas experimentais dos laureados lançou as bases para uma nova era da tecnologia quântica.”
Para Clauser, a honra demorou a chegar.
“Isso tudo por causa do trabalho que fiz há mais de 50 anos”, disse ele, claramente exultante na manhã de terça-feira quando foi pego em sua casa.
Como estudante de pós-graduação na Universidade de Columbia, onde recebeu seu Ph.D. em 1969, “eu estava lutando para entender a mecânica quântica, sem sucesso. Não entendi o que não entendi”, disse.
Mas então ele se deparou com um artigo do físico John Bell que sugeria que a teoria quântica e um conjunto rival de teorias, conhecidas como “variáveis ocultas”, eram incompatíveis entre si. Clauser pensou: “Se houver uma diferença entre os dois, ela deve ser testável”.
Depois que Clauser se mudou para a Universidade da Califórnia, em Berkeley, ele e seus colegas vasculharam armazéns em busca de suprimentos, encontraram “lixo no departamento de física” e cortaram metal em uma oficina. “Não tínhamos dinheiro para gastar, então tivemos que construir tudo do zero nós mesmos”, disse ele. O resultado foi um dispositivo de 9 metros de comprimento que podia emitir fótons (partículas de luz) em direções opostas.
Em 1972, Clauser e o estudante de doutorado Stuart Freedman, que morreu em 2012, relataram que seu experimento detectou emaranhamento consistente com as previsões da mecânica quântica, de acordo com a academia.
Clauser disse que ficou surpreso com o resultado, que contradiz a visão de Einstein sobre a mecânica quântica.
“Einstein assumiu que a natureza consiste em coisas, distribuídas pelo espaço, incluindo bits de informação e afins. Isso parece muito razoável. E, de fato, a relatividade geral é baseada nisso. O que os experimentos mostram é que isso não é verdade”, disse Clauser. “Você não pode localizar bits de informação em um volume pequeno e finito. Esse resultado simples tem aplicações que se estendem à criptografia quântica e outras formas de teoria da informação quântica.”
Cláusula disse que ainda não havia sido contatado por funcionários da Real Academia Sueca de Ciências quando o Washington Post ligou, e que ficou sabendo do prêmio por um “fã” que acompanhou seu trabalho ao longo dos anos. Seguiu-se uma série de entrevistas na mídia. Tradicionalmente, os ganhadores do Prêmio Nobel não são avisados com antecedência e são contatados por telefone pouco antes do anúncio.
Zeilinger recebeu uma ligação cerca de uma hora antes do anúncio.
“Ainda estou um pouco abalado”, disse Zeilinger durante uma entrevista coletiva na academia.
Quando perguntado por um repórter se, em 10.000 anos, será possível teletransportar o corpo para outro lugar, ele respondeu que teletransportar pessoas é “ficção científica”.
Clauser repetiu isso em sua entrevista ao The Post: “Eu não entraria em um teletransportador quântico, se houvesse um disponível”.
A mecânica quântica é uma área da física que remonta a mais de um século e produziu aplicações, incluindo transistores e lasers, que as pessoas usam na vida cotidiana. Mas as aplicações potenciais dos princípios da mecânica quântica parecem ilimitadas.
“Este prêmio é um incentivo para os jovens: o prêmio não seria possível sem os mais de 100 jovens que trabalharam comigo ao longo dos anos.”
– Anton Zeilinger durante a conferência de imprensa onde foi anunciado como um dos 2022 #Premio Nobel laureados em física. pic.twitter.com/2KASRsmuuQ
— O Prêmio Nobel (@NobelPrize) 4 de outubro de 2022
Como estudante de doutorado, Aspect melhorou a eficiência e a clareza dos experimentos anteriores de Clauser, e Zeilinger posteriormente explorou sistemas que usavam mais de duas partículas emaranhadas, disse a academia. Os três novos laureados com o Nobel já foram homenageados como um trio antes, tendo ganho o Prêmio Wolf de Física de Israel em 2010.
Eva Olsson, professora de física experimental e membro do comitê do Nobel de física, disse na terça-feira que a ciência da informação quântica é um campo em rápido desenvolvimento com muitas aplicações potenciais na transferência de informações e tecnologia de detecção.
“Suas previsões abriram portas para outro mundo”, disse ele, “e também abalaram as próprias fundações de como interpretamos as medições”.
A honra dada aos três físicos foi elogiada pelo colega físico Stephen Bartlett, da Universidade de Sydney, que é o editor sênior da revista da American Physical Society, PRX Quantum.
Os experimentos “destacaram os aspectos mais surpreendentes e desafiadores da física quântica”, disse Bartlett em um e-mail. “Especificamente, eles mostram que as partículas quânticas ‘emaranhadas’ se comportam de uma maneira completamente em desacordo com nossas noções de como objetos separados e independentes devem se comportar.”
A teoria quântica pode ser estranha e notoriamente obscura, mas é fundamental para a física moderna.
Frances Hellman, presidente da American Physical Society e professora de física da Universidade da Califórnia em Berkeley, Ele disse que os ganhadores do Nobel reforçaram a teoria por meio de experimentos rigorosos realizados no início de suas carreiras. “Esse trabalho agora está inspirando jovens de todo o mundo a trabalhar em mecânica quântica fundamental e suas aplicações”, disse ele.
Na conferência de imprensa em Estocolmo, Zeilinger disse: “O prêmio não seria possível sem os mais de 100 jovens que trabalharam comigo ao longo dos anos”.
Thors Hans Hansson, físico teórico e também membro do comitê do Nobel de física, disse a repórteres que experimentos pioneiros “nos mostraram que o estranho mundo do emaranhamento e dos pares de Bell não é apenas o micromundo dos átomos, e certamente não o mundo virtual. de ficção científica ou misticismo, mas é o mundo real em que todos vivemos”.
O prêmio de física da academia tende a passar por muitas disciplinas dentro do empreendimento de física em expansão, cobrindo tópicos tão variados quanto partículas subatômicas e a origem do universo. O ano passado, o prêmio teve como foco as mudanças climáticas. Foi para Syukuro Manabe dos Estados Unidos e Klaus Hasselmann da Alemanha para pesquisa sobre a influência humana no clima, e Giorgio Parisi, um teórico italiano cujo trabalho descreveu sistemas flutuantes em diferentes escalas físicas.
Em 2020, buracos negros foram o foco da academia, que premiou os astrofísicos Andrea Ghez dos Estados Unidos e Reinhard Genzel da Alemanha, além do físico matemático britânico Roger Penrose.