Класс!ная физика для любознательных Библиотека по физике Класс!ная физика всегда рядом Прекрасный мир искусства Музей открытки 20 века Малая Яблоновка на реке Оккервиль Коты-рисунок, графика, живопись

добавить на Яндекс

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?
Техно-шокер
Простые опыты Давай, наука! Простые лекции
Путешествие с "Класс!ной физикой" - Музей BMW в Мюнхене - читать полностью
Астрономия детям Предлагается эксперимент Физика детям

 Класс!ная физика   -  YouTube

«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru
«Класс!ная физика» - это и библиотека по физике class-fizika.ru/bib.html

Нобелевская премия по физике 2012 года

ПечатьE-mail


Все дальше и дальше в будущее несет нас раскручивающаяся спираль времени …  
Колеса  истории, революции, эволюции и  научно-технического прогресса набирают обороты.  
Удивительно, насколько изменились окружающий нас мир и наши представления о нем  всего лишь  за одну  человеческую  жизнь.

Но ни одно открытие не рождалось на пустом месте,  далеко позади  во времени остались  гениальные догадки древних философов,  изобретения великого да Винчи, самопожертвование  Джордано Бруно, открытия  Галилея, Ньютона и  бесконечные   поиски   истины множеством  как знаменитых, так и  малоизвестных ученых.

Знания, собранные по крупицам в течение  столетий,  стали для нас ступеньками  к  познанию  бесконечности.
И вот еще одна ступенька, и нам нельзя ее пропустить, мы должны на нее взойти.
Мы  - это человечество,  а ступенька  - это  новая возможность познать тайну … тайну бесконечного познания.

Именно на такую ступеньку и поднялись в наших глазах физики  Серж Арош и Дэвид Уайнленд – Нобелевские лауреаты по физике 2012. Этой награды они удостоились за "создание технологий измерения и манипулирования квантовыми системами".

Вроде бы они не сделали ничего сверхвыдающегося,  но их неистовый исследовательский  талант   пробил  дорогу к новым возможностям в квантовой физике. А Нобелевская премия по физике – это достойная награда за упорный многолетний  труд.

В квантовой механике основным объектом, описывающим какую-либо систему, является волновая функция. Но всякое измерение приводит к тому, что система   теряет свои квантовые свойства. Поэтому квантовые системы и описывающие их волновые функции  обычными  методами изучать невозможно.

Однако, Сержу Арошу и Девиду Уайнленду удалось обойти невозможное. Независимо друг от друга  они создали и развили методы манипуляции отдельными частицами, сохраняя их  свойства,  что  ранее считалось просто немыслимым.

Два независимо разработанных метода имеют много общего. Дэвид Уайнленд   исследовал  захваченные  в ловушку заряженные ионы, а Серж Арош наблюдал за фотонами в резонаторе.



Серж Арош (Франция)  -  профессор и руководитель кафедры квантовой физики в парижском Коллеж де Франс,  член Французского, Европейского и Американского физических обществ,  офицер  ордена Почетного Легиона .  Арош стал знаменит благодаря своим работам в области квантовой оптики. В 2009 году  он  получил золотую медаль Национального центра научных исследований Франции.

Лет 30 назад  в квантовой  оптике  для исследовательских работ  физики  использовали    объемные резонаторы.  С помощью таких резонаторов   велось  изучение  взаимодействия фотонов и атомов. В работах Сержа  Ароша  именно исследования с помощью  резонаторов привели к успеху.



Арош  использовал  резонатор из двух охлажденных почти до абсолютного нуля  зеркал. Внутри резонатора создавалось  электромагнитное  поле,  и наблюдался пролет  фотонов. Физикам удавалось добиваться, чтобы возникающие фотоны жили в резонаторе достаточно долго,   десятые доли секунды.  
Сквозь этот резонатор пропускали атомы рубидия,  в каждом из которых  один из электронов  находился на   высоком энергетическом уровне, т.е. двигался  вокруг ядра по орбите с очень большим радиусом. В результате структура  таких атомов напоминала  атомы  водорода.

Скорость  пролетающих сквозь резонатор атомов рубидия  была подобрана так, что они не поглощали фотоны. При прохождении через резонатор  исходные состояния атома  менялись, если  в резонаторе присутствовал фотон.   Арош создал технологию подсчета количества измененных  атомов в резонаторе.



Дэвид Уайнленд  (США)  -  сотрудник  американского Национального института стандартов и технологий,  член Американских физического и оптического обществ. В 1978 году он первым продемонстрировал технологию лазерного охлаждения ионов. Работы ученого  открыли дорогу нобелевским  лауреатам  1997 и 2001 годов. В 2004 году группа исследователей под  руководством Уайнленда впервые продемонстрировала возможность телепортации квантовых состояний атомов.  

Объектом  исследований  Дэвида Уайленда  были ионы, помещенные в оптическую ловушку -  вакуумную камеру, где присутствовали  колебательные  и статические электрические поля, которые  позволяли  удерживать и изучать одиночные ионы.



С помощью  лазерных импульсов Дэвиду Уайленду  удалось научиться  изменять  энергетические состояния ионов, управлять  их квантовым состоянием.

Результаты работ  нобелевских лауреатов позволили создать   сверхточные атомные  часы, в которых роль маятника исполняет ион,  а  считывания  "колебаний"  происходит  без разрушения его квантового состояния.  Точность таких часов  в сотни раз выше  самых точных  цезиевых часов.

Достижения новых нобелевских лауреатов  положены  в основу работ по созданию квантовых  разработок будущего.  Так, например, работами Уайленда  было  подтверждено, что квантовые вычисления могут выполняться на практике.

Удачные опыты Д. Уайнленда и С. Ароша   определили  новые направления  исследований в квантовой физике.
Оба нобелевских  лауреата   своими работами продвинули  науку далеко вперед.

А что же для нас с вами?
Возможно,  уже в этом веке квантовый компьютер  изменить нашу жизнь  так же, как  сделал это   привычный  классический компьютер  в прошлом веке,  точные часы  смогут стать в будущем основой для нового стандарта времени, а достижения квантовой криптографии полностью изменят  технологии безопасного общения.

Дерзайте!
Надпись на Нобелевской медали гласит:
«Inventas vitam juvat excoluisse per artes» - «Тем, кто улучшает жизнь на Земле своими творениями».