08:13
הפיזיקאים סרז' הרוש (Serge Haroche) הצרפתי ודיוויד ויינלנד (David Wineland) האמריקאי הם הזוכים בפרס נובל לפיזיקה לשנת 2012 - כך הודיעה היום בצהריים ועדת הפרס במסיבת עיתונאים שהועברה בשידור חי באינטרנט. הפרס יוענק לשניים על פיתוח "שיטות ניסיוניות פורצות-דרך למדידת ותפעול מערכות קוואנטיות פרטניות".
הרוש הצרפתי-יהודי, שנולד בקזבלנקה בשנת 1944, משמש כיום פרופסור בקולז' דה פראנס ובאוניברסיטה היוקרתית "אקול נורמל סופרייר" בפאריס. דיווייד ויינלד, שנולד גם הוא ב-1944, במילוואקי, קיבל את הדוקטורט שלו בהרווארד וכיום הוא עמית במכון הלאומי לתקנים ולטכנולוגיה בבולדר, קולורדו.
השניים פיתחו, כל אחד באופן עצמאי, שיטות פורצות דרך לחקירת חלקיקים בודדים תוך שמירת תכונותיהם הקוואנטיות, וזאת לפי הודעת ועדת הפרס, "באופנים שקודם לכן נחשבו בלתי ניתנים להשגה". לפי ההודעה, “חתני הנובל פתחו את הדלת לעידן חדש של ניסויים בפיזיקה קוואנטית על ידי הדגמה של תפצית ישירה בחלקיקים קוואנטים שאינה הורסת אותם".
סרז' הרוש.
צילום: אי–פי
חוקי הפיזיקה השולטים בהתנהגותם של החלקיקים הקוואנטיים, כמו אטום או אלקטרון בודד, שונים מחוקי ההתנהגות המוכרת לנו מהיומיום. בקנה מידה הקוואנטי שולטים החוקים של מכניקת הקוואנטים על כל מוזרויותיה. הבעיה היא שהתכונות האלה נעלמות כשהחלקיקים הבודדים באים במגע עם העולם, למשל בעת מדידה במעבדה.
"כשאני לוקח כדור ביליארד ודוחף אותו, אני פחות או יותר יודע מה תהיה ההתנהגות שלו, אבל כשיורדים לרמה של אטומים, חוקי המשחק משתנים", מסביר ד"ר רועי עוזרי ממכון ויצמן למדע, שעבד בפוסט-דוקטורט תחת הנחייתו של ויינלנד. "חלקיק קוואנטי לא חייב להיות במקום אחד ולא חייבת להיות לו מהירות אחת, אלא מספר מהירויות בו-זמנית. החופש הגדול הזה - שמאפשר לחלקיק להיות בהרבה מציאויות בו-זמנית - גורם לכך שקשה לקחת מספר אטומים כאלה ולשלוט במצב שלהם בצורה מאוד מדויקת, כמו שאפשר לעשות עם כדורי ביליארד”.
דיוויד ויינלנד.
צילום: רויטרס
מחקרם של השניים עוסק לפיכך בשליטה במערכות קוואנטיות לאור האתגרים האלה - זאת כאשר אחד מעקרונות תורת הקוואנטים קובע שמערכות קוואנטיות יכולות להתקיים במספר "מציאויות" בו-זמנית, כל עוד לא המערכת לא נמדדת. "אם מודדים את המערכת, יש מה שנקרא קריסה של פונקציית הגל", ממשיך ד"ר עוזרי, "אנו רואים שאותו חלקיק קוואנטי, כמו אטום, או חלקיק תת-אטומי, קורס למקום אחד מוגדר היטב, כמו שלכדור ביליארד יש מקום מוגדר במרחב, ומהירות מוגדרת”, לדבריו, "גם ויינלנד וגם הרוש הראו שניתן למדוד מערכות קוואנטיות מבלי לגרום לקריסה הזאת, ושלמעשה אפשר לכוון את הקריסה הזאת כך שתיתן לך את מה שתרצה לקבל”.
שיטות המדידה שפיתחו שני החוקרים עדינות מאוד, ומאפשרות לשלוט במצבי המערכות הקוואנטיות ובכך להפיק מהן מידע מבלי להשפיע על התנהגותן. ד"ר עוזרי ציין כי השליטה במערכת קוואנטיות עשויה לאפשר למדענים להבין מדוע חוקי ההתנהגות של חלקיקים תת-אטומיים אינם רלוונטיים בקנה מידה של כדורי ביליארד או כדור-הארץ - וכי למחקר של השניים גם הבטחה טכנולוגית.
“בעשורים האחרונים אנשים מדברים על מחשבים קוואנטיים שיהיו חזקים יותר מכל מה שיש היום", אומר עוזרי. “מחשב ששולטים בו חוקי מכניקת הקוואנטים יהיה מחשב חזק. הבעיה היא שעד היום אף אחד לא הצליח לעשות את זה, אבל יכולות מהסוג שוויינלנד והרוש פיתחו עושות את הצעדים הראשונים בכיוון הזה". מעבר לכך, הוא אומר, השליטה במערכות קוואנטיות תאפשר לפתח שיטות מדידה מדויקות מאוד.
שבוע פרסי הנובל נפתח אתמול עם היוודע זכייתם של ג'ון ב. גורדון הבריטי ושיניה יאמאנקה היפאני בפרס נובל לרפואה, על גילוי שיטות לתכנות מחדש תאים בוגרים לתאים עובריים ותאי גזע עם היכולת להתמיין לכל סוגי הרקמות בגוף. בחודשים האחרונים הועלו השערות שונות באשר לזהות חתני הפרס בפיזיקה, כשהמובילה בהן נגעה לתיאורטיקנים והנסיונאים האחראים לגילוי החלקיק דמוי ההיגס במאיץ החלקיקים הגדול בשווייץ בחודש יולי השנה, ואולם בצהריים שמה ועדת הפרס סוף לתהיות.
תמונותיהם של הרוש וויינלנד מעל חברי ועדת הפרס, היום.
צילום: אי-אף-פי
מחר, יום רביעי, תכריז האקדמיה המלכותית השבדית למדעים על הזוכים בפרס הנובל לכימיה, וביום חמישי יוכרזו הזוכים בפרס הנובל לספרות. זהות חתן פרס נובל לשלום תוכרז ביום שישי. שמו של חתן פרס בנק שבדיה לכלכלה לזכרו של אלפרד נובל, שמאז סוף שנות השישים מוענק לצד פרסי הנובל, יוכרז ביום שני הקרוב.
הוספת תגובה
- 0minus
- 0plus
הצעות מיוחדות
© כל הזכויות שמורות להוצאת עיתון הארץ בע"מ
