2012 оны физикийн салбарын Нобелийн шагналтнаар квантын системийн туршилтыг амжилттай явуулсан Францын эрдэмтэн Серж Арош, Америкийн эрдэмтэн Дэвиду Жей Уайнленд нар тодров.

Тэдний энэхүү судалгаа нь физикийн когере́нтность (лат. cohaerens — “холбоонд орших”) мэтийн чухал асуултад хариулт өгсөн аж. Эдгээр эрдэмтдийн судалгааны ачаар маш нарийн бүтэцтэй цагийг бүтээсэн юм. Ирээдүйд энэ зарчмаар квантын компьютерийг бүтээх боломжтой. Өнөө цагийн тооцоолон бодох бүх машинуудаас хамгийн хурдтай нь тэр болно. Серж Арош ба Дэвид Вайнленд салангид бичил хэсгүүдийн квантын болон механик шинжийг тогтоож, өмнө нь боломжгүй гэж үздэг байсан арга барилыг бий болгожээ. Тэдний судалгаа квантын физикт туршилтын шинэ эринийг нээж, квантын бичил хэсгийг эвдэлгүйгээр шууд ажиглалт явуулах аргыг бий болголоо” гэж Нобелийн хорооны мэдэгдэлд өгүүлжээ.  Квантын (лат. quantum — “хэд вэ?”, физикийн хэмжигдэхүүний хуваагдашгүй хэсэг) ертөнцөд механикийн сонгодог хуулиуд үйлчилдэггүй учир квантын арга барилыг хэрэглэх хэрэгтэй. Гэхдээ тусгай нэгэн хэсгийг хүрээлэн буй орчноос нь ялгах  амар биш бөгөөд тэд гадна орчинд “нууцлаг” квантынхаа чанарыг алддаг. Тиймээс квантын физикийн дэвшүүлсэн гаж үзэгдлүүдийг шууд ажиглах боломжгүй байв.

Арош, Вайнленд хоёр шууд ажиглах боломжгүй гэгдэж байсан квантын маш тогтворгүй байдлыг “барин” хэмжиж, хянах онцгой арга барил бүтээжээ.

Бие биенээсээ хамааралгүй бий болгосон тэр арга барил олон нийтлэг шинжтэй. Дэвид Вайнленд “урхи”-нд цэнэглэгдсэн атомыг (ионууд) оруулж удирдан, гэрлийн тусламжтайгаар параметрүүдийг нь хэмжжээ. Серж Арош эсрэг чиглэлээр нь явж, фотонуудыг урхинд (гэрлийн хэсэг) оруулан түүгээр атомуудыг нэвтрүүлжээ.

Хоёр эрдэмтэн квантын гэрлийн салбарт ажиллахдаа  гэрэл, матери хоёрын суурь харилцан үйлчилгээг судалж байв. Энэ салбар 1980-аад оны дунд үеэс эрчимтэй хөгжсөн. Тэдний шинэлэг арга квантын гэрлийн салбарт ажилладаг  эрдэмтдэд квантын байгалийн шинж чанарын онцлогоор ажиллах супер хурдтай квантын компьютерүүдийг бүтээхэд анхны алхам болж байна. Компьютерүүд өнгөрсөн зуунд бидний амьдралыг өөрчилсөн шиг энэ зуунд квантын компьютерүүд бидний өдөр тутмын амьдралыг өөрчилнө гэсэн таамаглал бодит болж эхэлнэ. Мөн тэдний ажлын бас нэг үр дүн нь цаг хугацааны шинэ стандартын үндэс болох хэт нарийн хэмжүүртэй цагийг  бүтээх замыг нээсэн.

Нобелийн шагналтнуудыг зарласны дараа Нобелийн хорооны хэвлэлийн бага хурал дээр Серж Ароштой утсаар холбогдон доорх ярилцлагыг авчээ.

-Би аз жаргалтай байна. Хорин минутын өмнө би Нобелийн шагналтан болсноо мэдлээ. Энэ мэдээг дуулах үед би эхнэртэйгээ гудамжаар алхаж явсан. Би гайхсандаа эхэлж тааралдсан сандал дээр сууж сэхээ авсан. Ёстой гэнэтийн явдал болсон.

-Энэ баяраа хэрхэн тэмдэглэх гэж байна вэ?

-Одоохондоо мэдэхгүй л байна. Оргилуун дарс буудуулах байх.

-Таны ажлын нэг үр дүн нь квантын компьютер бүтээх боломж байж болох юм. Тийм төхөөрөмжийг бүтээнэ гэж та бодож байна уу?

-Яг нарийн мэдэхгүй байна. Одоохондоо бид тийм боломжийг судалж бичил хэсгүүдийн төвшинд яаж үйлчлэхийг ажиглаж байгаа.

Квантын компьютер бүтээхэд олон асуудлыг шийдэх хэрэгтэй. Би гол төлөв онолын судалгаанд анхаарсан. Харин практик хэрэглээ миний хувьд чухал биш байсан. Квантын системийг хэрэглэх нь маш ээдрээтэй асуудал. Физикчдэд энэ талаар судлах зүйл их бий. Магадгүй тэр нь комьютер биш квантын ямар нэгэн холбоо байж болох юм.

-Таны болон  Дэвид Вайнлендын нээлтийн үр дүнгийн нэг нь маш нарийн системтэй цаг бүтээх хэрэг. Үүнийг юунд ашиглаж болох бол?

-Миний хамтран зүтгэгчид энэ тал дээр ажиллаж байгаа. Маш нарийн ажиллагаатай цагийг ашиглах олон хувилбар бий. Үүний тусламжтайгаар татах хүчийг хэмжиж газар хөдлөлтөөс урьдчилан сэргийлж болно. Мөн харьцангуйн онолыг шалгах эсвэл олон таамаглалтай үзэгдлүүдийг судлах зорилгоор суурь физикт  хэрэглэж болно. Бас сансар судлалд ч ашиглах боломжтой.

-Нобелийн шагнал авна гэж бодож байсан уу?

-Шагнуулах гавьяатай хүн олон учраас түүнийг авна гэх боломж маш бага юм даа. Би энэ талаар нэг их бодож, хүлээгээгүй. Шагналыг Дэвид Вайнлендад олгосонд нь бас баяртай байна. Тэр гайхамшигтай эрдэмтэн.

Харин энэ үед утас тасалдсанаас бидний яриа дууссан юм. Нобелийн хорооны төлөөлөгч “Удалгүй бид “квантын утас ашиглах үед ийм саад үүсэхгүй болно” гэж найдаж буйгаа хэлснээр хэвлэлийн бага хурал дуусав.

“Thompson Reuters” агентлаг Физикийн шагналыг  квантын телепортацийг  туршилтаар баталсан IBM-ийн Чарль Беннетт, Массачусетс мужийн Уильямс коллежийн Уильям Вуттерс хоёрын нээлтэд өгөх магадлал өндөр хэмээн таамаглаж байсан юм.  Харин Их Британийн Бирменгемийн их сургуулийн Ли Кэнхэм цахиурын фотолюминесценцийн үйлдлийг нээсний төлөө, гэрлийн инпульсийг натрийн хэт хүйтэн атомын мананд удааширдаг гэж тогтоосон Стенфордын их сургуулийн Стивен Харрис, Харвардын их сургуулийн Лена Хау нар ч физикийн Нобелийн шагналын эзэд болоход ойрхон байсан юм.