Experti: Nositelé Nobelovy ceny za fyziku zásadně posunuli kvantovou optiku, ocenění je zasloužené

Haderka podotkl, že jejich experimenty s provázanými fotony přispěly k objasnění základu kvantové teorie a pootevřely cestu k vývoji kvantových technologií. Význam experimentů provedených laureáty vyzdvihl i Jiří Pittner z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR.

Jména oceněných v úterý ve Stockholmu oznámila Švédská akademie věd.

„Experimenty s kvantově provázanými fotony jsou zcela zásadní nástroj, který přispěl k pochopení základu kvantové teorie,“ konstatoval Haderka, jenž vede společnou laboratoř optiky FZÚ a Univerzity Palackého v Olomouci.

„Mezi fyziky byl po desítky let spor o interpretaci kvantové teorie. To znamená, jestli se svět v principu chová náhodně, anebo jestli naše fyzikální teorie jsou neúplné a vyžadují nějaké budoucí doplnění, tak abychom pochopili tu inherentní náhodnost, která plyne ze základu kvantové teorie, jestli je to opravdu vlastnost toho mikrosvěta,“ řekl fyzik.

Haderka připomněl, že spor spolu s dalšími dvěma fyziky formuloval Albert Einstein, když v roce 1935 napsal práci navrhující myšlenkový experiment, jejž tehdy nebylo možné provést – a jenž měl rozhodnout, který z přístupů je správný.

„Na to navázal další fyzik John Bell, který už byl konkrétnější a formuloval nerovnost vycházející z Einsteinových návrhů, takzvanou Bellovu nerovnost. Její porušení by bylo důkazem toho, že správná je ta interpretace založená na náhodnosti, někdy se tomu říká kodaňská interpretace kvantové teorie,“ popsal Haderka.

„No a byla to právě kvantová optika, která v 70. a 80. letech 20. století dala jasnou odpověď na to, že Bellovy nerovnosti jsou opravdu porušeny,“ vysvětlil Haderka. Dodal, že se sice ještě 20 let vedly diskuse, zda byly experimenty dost přesné, dnes se však má za to, že experimenty i jejich novější a přesnější verze prokázaly správnost kodaňské interpretace kvantové teorie.

„Právě ta trojice fyziků – Alain Aspect, John Clauser a Anton Zeilinger –, to jsou velmi významná jména, vůdci vědeckých týmů, které provedly v různých souvislostech různé experimenty, které prokázaly toto porušení Bellových nerovností. Ty experimenty proběhly v 70., přesněji v 80. letech,“ doplnil Haderka.

Podle vědce pak experimenty s provázanými fotony také vedly k tomu, že dnes je na vlastnostech kvantového mikrosvěta, zejména vlastnostech fotonů, založena celá řada kvantových technologií. „Jako je kvantové šifrování, kvantová litografie, kvantová metrologie, kvantové zobrazování,“ uzavřel vědec s tím, že tyto aplikace v 70. letech málokdo předvídal.

Také fyzikální chemik Jiří Pittner zdůraznil, že trio laureátů vymyslelo experimenty, které vyvrátily platnost Bellových nerovností a potvrdily platnost kvantové mechaniky i s jejími „překvapivými důsledky“.

„V kvantové mechanice entanglované částice nemají své určité, předem dané vlastnosti nezávisle na experimentu, ale mají svou kvantovou provázanost,“ řekl pak Pittner. „Když změříme určitou vlastnost na jedné částici, a dostaneme jeden výsledek, tak víme, že u té druhé částice musí vyjít opačný výsledek, i když je třeba vzdálená deset světelných let a jedno měření nemůže nijak ovlivnit to druhé měření,“ objasnil vědec.