Nobelpris för metoder att mäta kvantpartiklar
Bildtext
Årets Nobelpristagare i fysik har på var sitt håll uppfunnit och utvecklat metoder för att styra och mäta enskilda kvantpartiklar. Serge Haroche och David J. Wineland har fått partiklarna att utföra konster enligt kvantfysikens regler på ett sätt som man tidigare inte trodde var möjligt.
Haroche och Winelands experiment har öppnat dörren till direkt observation och manipulation av enskilda kvantpartiklar utan att förstöra dem. I sin forskning inom kvantoptik har de studerat hur ljus växelverkar med materia på mikronivå.
– Pristagarna har lyckats manipulera och styra enskilda atomer och kunnat mäta hur de växelverkar med ljuspartiklar. Det är en dröm som har gått i uppfyllelse, säger Olga Botner, professor vid institutionen för fysik och astronomi vid Uppsala universitet och ledamot i Nobelkommittén för fysik.
– I kvantmekanikens barndom trodde man inte att det skulle vara möjligt att studera enskilda kvantpartiklar utan man fick använda sig av tankeexperiment. Nu har dessa två herrar visat att det visst går, man kan hantera och manipulera enskilda kvantpartiklar. Det är ett stort framsteg inom den grundläggande fysiken.
När det kommer till enstaka ljus- eller materiepartiklar börjar kvantfysikens lagar att gälla istället för den klassiska fysikens. Just den här övergången från ett kvantfysikt tillstånd till ett klassiskt tillstånd har nu blivit möjligt att studera närmare.
Årets Nobelpristagare och deras forskningsgrupper har med hjälp av sinnrikt utformad apparatur lyckats med att i laboratoriet mäta ytterst ömtåliga kvanttillstånd. Deras metoder har mycket gemensamt. David Wineland håller elektriskt laddade atomer, joner, i en fälla och mäter och styr dem med ljus, alltså fotoner. Serge Haroche gör tvärtom – fångar fotoner och mäter och styr dem med hjälp av atomer som sänds genom fällan.
Det finns också intressanta tillämpningar. Forskningen har nu tagit de allra första stegen på vägen mot en ny typ av supersnabba datorer baserade på kvantfysik. Experimenten har även lett till extremt noggranna optiska klockor som så småningom kan bli den nya tidsstandarden, mer än hundra gånger exaktare än dagens cesiumur.
-----
FAKTA/Nobelpristagare i fysik
Serge Haroche är professor vid Collège de France och Ecole Normale Supérieure i Paris, Frankrike. David J. Wineland är professor vid National Institute of Standards and Technology (NIST) och University of Colorado Boulder i USA.
Annica Hulth