09.10.1012 Нобелевскую премию 2012 по физике получили французский учёный Серж Арош (Serge Haroche) и американский физик Дэвид Уайнлэнд (David Wineland) «за новаторские экспериментальные методы, позволяющие измерять и контролировать отдельные квантовые частицы». Это тот случай, когда результаты, полученные при изучении взаимодействия света с веществом, найдут самое широкое применение на практике.
Арош
Уайнлэнд
Работы Уайнлэнда, в частности, заложи основы технологии создания атомных часов - устройств для измерения времени, роль «маятника» в которых играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна, что атомные часы позволяют измерять время точнее астрономических методов. Исследования, выполненные Арошем, могут стать основой будущих квантовых компьютеров, которые будут обрабатывать информацию с огромной скоростью.
Арош по плохой телефонной связи из Парижа, комментируя вручение ему Нобелевской премии, сказал, что узнал о присуждении ему награды 20 мин назад, когда с женой возвращался домой с прогулки. «Я шел по улице, хорошо, что по пути была скамейка и я смог присесть... Когда я увидел шведский телефонный код на своем телефоне, я понял, что все это действительно происходит со мной. Это поразительно». Арош уже сообщил детям и коллегам о присуждении ему награды.
Арош родился 11.09.1944 в Касабланке (Марокко) в еврейской семье. Он профессор Коллеж де Франс, работал в Стэнфордском и Гарвардском университетах, Массачусетском технологическом институте. В 1996 Арош и его коллеги провели экспериментальные наблюдения квантовой декогеренции. В 2009 физик получил золотую медаль Национального центра научных исследований Франции. Арош несколько лет подряд считался 1 из главных кандидатов на Нобелевскую премию и стал первым Нобелевским лауреатом-выходцем из Марокко. Мать - уроженка Одессы Валентина Арош (урождённая Рублёва) - работала учительницей, отец - уроженец Марракеша Альбер Арош - был адвокатом. Его бабушка и дедушка (Исаак и Эстер Арош) возглавляли школу Всемирного еврейского союза École de l’Alliance Israélite. Когда Сержу было 12 лет, Марокко провозгласило независимость, и его семья переехала во французскую метрополию. Жена - социолог Клодин Арош (урождённая Зелигсон), как и муж, из семьи российских эмигрантов.
Уайнлэнд тоже родился в 1944. Он работает в Национальном институте стандартов и технологии (NIST) США. В 1978 Уайнлэнд впервые продемонстрировал технологию лазерного охлаждения ионов.
Работы ученого в этой области открыли дорогу исследованиям Уильяма Филлипса, Стивена Чу, Клода Коэна-Таннуджи, а также Эрика Корнелла, Вольфганга Кеттерле и Карла Вимана - эти физики также стали нобелевскими лауреатами в 1997 и 2001 соответственно.
Мнение российских учёных
Работы Ароша и Уайнлэнда хотя и имеют отношение к фундаментальной физике, но найдут широкое практическое применение, в частности, при создании обладающих небывалой точностью часов, без которых не смогут работать навигационные системы, считает заведующий лабораторией лазерной спектроскопии Института спектроскопии РАН Виктор Балыкин. «Я только что получил информацию о присуждении этим 2 замечательным физикам премии, и мне пришла в голову расхожая фраза, бывшая в советские времена - «награда нашла своих героев». Это замечательный выбор комитета».
Результаты работ нынешних лауреатов хотя и имеют отношение к чисто фундаментальной физике, но, несомненно, найдут «колоссальное применение».
«Арош всю жизнь занимался простыми квантовыми системами, то, что связывают с будущими квантовыми компьютерами. Это исследование на фундаментальном физическом уровне элементарных составляющих будущих квантовых компьютеров - т. н. квантовых кубитов». Квантовая оптика позволяет создавать основы сверхнадежных шифров. Квантовая криптография - метод защиты обмена информации, основанный на принципах квантовой физики. Этим она отличается от традиционной криптографии, использующей для защиты информации математические методы. Используя квантовые явления, можно создать такую сверхнадежную систему связи, которая всегда будет обнаруживать попытку подслушивания. Кроме того, для кодирования информации можно создать такой ключ, который разрушается при попытке взломать канал связи.
Уайнлэнд «занимался проблемой локализацией, захвата отдельных ионов с последующим охлаждением». Это, в частности, позволяет создавать атомные часы - самые точные часы в мире. «Арош прокомментировал (вопрос) - для чего нужны такие точные часы? И ответ был, по крайней мере для людей, далеких от физики, очень впечатляющий - если бы эти часы начали свое «тиканье» с момента Большого взрыва (почти 14 млрд. лет назад), то их погрешность составила бы плюс-минус всего 5 сек!». Такие часы необходимы, в частности, для обеспечения работы космических аппаратов, интеллектуальных энергосетей, систем автоматического управления и обеспечения безопасности. «Все навигационные системы... в принципе не могут существовать без этих точных часов».
Балыкин рассказал, что Арош и Уайнлэнд - очень обаятельные и интеллигентные люди, с которыми интересно общаться не только по науке, но и за пределами лабораторий. Он говорит об Ароше и Уайнлэнде «с удовольствием. Я знаю и того, и другого. Это чрезвычайно обаятельные и скромные физики, чрезвычайно мягкие, воспитанные, интеллигентные люди, особенно Уайнлэнд - такой спокойный, медлительный. С ним можно говорить не только о физике». С Арошем он познакомился в начале перестройки на 1 из международных конференций. «И я помню, с каким интересом - он был с женой - они спрашивали, что происходит в Советском Союзе. Меня просто поразила их заинтересованность в том, что же на сей раз случилось в большой стране под названием Россия».
Результаты, полученные Арошем, важны для реализации принципов квантовой криптографии, полагают директор Института автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН Анатолий Шалагин и профессор университета Умео (Швеция) и физико-технического института имени Иоффе (Петербург) Андрей Шеланков. «Там видны определенные выходы (в практику)», - сказал Шалагин.
Благодаря работам лауреатов «мы можем делать более точные измерения, мы можем видеть новые явления и эти методы открывают совершенно новый мир в маленьком мире», прокомментировала присуждение награды профессор экспериментальной физики Гетеборгского высшего технического института имени Чальмера Эва Ульссон в интервью
Радио Швеции.
Мнение французских политиков
Присуждение Нобелевской премии Арошу заставляет гордиться французской образовательной системой, сказала министр высшего образования и науки Франции Женевьев Фьоразо. «У нас уже третья Нобелевская премия по физике за последние годы. Естественно, нужно гордиться нашей наукой. Хотя нельзя все упрощать, у нас есть, что улучшить».
Министр также рада за Коллеж де Франс, где работает Арош. «У нас 26-27 ноября пройдет там заседание, посвященное высшему образованию и науке. Мы не думали, что принимающей стороной будет нобелевский лауреат, хотя председательствовать на заседании будет обладатель Нобелевской премии по медицине 2008 Франсуаз Барре-Синусси. Нужно гордиться нашей образовательной системой во Франции».
Президент Франции Франсуа Олланд выпустил коммюнике, поздравив Ароша с премией. «Арош смог соединить сильные теоретические построения с замечательным опытом во всех французских и иностранных организациях, где он работал, в (Национальном центре научных исследований) CNRS, Университете имени Пьера и Мари Кюри, в «Высшей нормальной школе», Политехнической школе и Коллеж де Франс, где он является управляющим уже несколько месяцев. Это гордость для нашей страны и удовлетворение для всей французской науки».