北京時間10月4日午後5時49分頃、スウェーデン王立科学アカデミーは、2022年のノーベル物理学賞を「もつれ光子に関する実験を行い、ベルの不等式の反証を確立し、量子情報の科学を開拓した」フランスの科学者アラン・アスペクト、アメリカの科学者ジョン・F・クラウザー、オーストリアの科学者アントン・ザイリンガーに授与することを決定した。絡み合った光子の実験を行い、ベルの不等式の反証を確立し、量子情報の科学を開拓した」ことに対して。

2022年のノーベル賞の賞金は1,000万スウェーデンクローナ（約642万8,000円）で、3人の受賞者は1,000万スウェーデンクローナの賞金を均等に分け合う。

もつれ状態 - 理論から技術へ

アラン・アスペクト、ジョン・クラウザー、アントン・ザイリンガーは、もつれた量子状態の画期的な実験を行った。もつれた量子状態では、2つの粒子が離れていても、1つのユニットのように振る舞う。彼らの発見は、量子情報に基づく新技術への道を開くものである。

量子力学の計り知れない効果が応用され始めている。現在、量子コンピューター、量子ネットワーク、安全な量子暗号通信など、大きな研究分野がある。

この進歩の重要な要素は、量子力学が2つ以上の粒子をもつれ状態と呼ばれる状態で存在させる方法である。もつれたペアの一方の粒子に起こることは、もう一方の粒子に起こることを決定する。

1960年代、ジョン・スチュワート・ベルが彼の名を冠した数学的不等式を提唱した。1960年、ジョン・スチュワート・ベルは、彼の名を冠した数学的不等式を提唱した。これは、もし隠れた変数が存在するならば、多数の測定値の相関がある値を超えることはないだろうというものである。しかし、量子力学は、ある種の実験がベルの不等式に反し、そうでない場合よりも強い相関が生じることを予言している。

ジョン・クラウザーは実際の実験を行うことで、ジョン・ベルの考えを発展させた。彼が測定を行ったところ、ベルの不等式に反することが明らかになり、量子力学が支持された。つまり、量子力学は隠れた変数を使う理論では置き換えられないということである。

アラン・アスペクトはこのセットアップを開発し、それを使って重要な抜け穴を塞いだ。アラン・アスペクトはこのセットアップを開発し、重要な抜け穴を塞ぐのに利用した。彼は、もつれたペアが光源を離れた後に測定の設定を切り替えることができたので、発射時の設定が結果に影響を与えることはなかった。

洗練されたツールと一連の実験を通して、アントン・ザイリンガーはもつれた量子状態を利用し始めた。 さらに彼のグループは、量子状態の目に見えない移動として知られる現象を実証した。

「新しい量子技術が出現しつつあることは、ますます明らかになってきている。エンタングル状態に関する受賞者たちの研究は、量子力学の解釈という基本的な問題を超えて、非常に重要であることがわかります」と、ノーベル物理学委員会のアンダース・イルベック委員長は語った。

優勝者プレゼンテーション

アラン・アスペクトは1947年フランス、アジャン生まれ。1983年フランス、オルセーのパリ・ナンテール大学で博士号を取得。現在、パリ・サクレー大学およびフランス・パライソ工科大学教授。

1969年、コロンビア大学で博士号を取得。

アントン・ザイリンガーは1945年オーストリアのリート・イム・インクライスに生まれ、1971年にオーストリアのウィーン大学で博士号を取得。現在、ウィーン大学教授。