אנטון ציילינגר
חתן פרס וולף בפיזיקה 2010
אנטון ציילינגר
שייכות בעת הענקת הפרס:
אוניברסיטת וינה, אוסטריה
המכון לאופטיקה קוונטית, אוסטריה
האקדמיה למדע של אוסטריה, אוסטריה
נימוק למתן הפרס:
"על ההישגים הקונספטואלים והעבודה הניסויית שתרמו ליסודות הפיסיקה הקוונטית, ובמיוחד על ניסויים שהלכו והשתכללו בבחינת הנכונות של אי-שוויונות בֶל או הרחבותיהם תוך כדי ניצול של מצבים קוונטים שזורים".
שותפים לפרס:
אנטון ציילינגר
אלן אספה
ג'ון פ. קלאוזר
התכונות המוזרות של מצבים קוונטים שזורים, אשר צוינו לראשונה על ידי אינשטיין, פודולסקי ורוזן שחשדו שהמכניקה הקוונטית אינה תיאוריה מושלמת, הותוו לראשונה באופן דרמטי בעבודה החשובה של ג'ון בֶל. בֶל הראה שקורלציות סטטיסטיות מסוימות בין תכונות של שני חלקיקים מרוחקים זה מזה שיוצרו במצב שזור, אינן ניתנות להסבר על ידי תיאוריה המתבססת על מצבים דטרמיניסטיים מקומיים אפילו אם קיימות תכונות נוספות בלתי מדידות (משתנים סמויים).
סדרת הניסויים עם פוטונים שזורים, שפרס זה מייחד, התחילה בעבודה של ג'ון קלאוזר (נולד ב-1942, ארה"ב) ושותפיו, שהראו איך ליישם את אי- שוויונות בֶל לניסיון מעשי מסוים, אשר בו מוצרו שני פוטונים שזורים ונמדדו קורלציות בין תכונותיהם על ידי שני גלאים מרוחקים זה מזה. ניסיון פורץ דרך זה הוכיח התאמה עם הצפי של המכניקה הקוונטית וביטל את האפשרות של מצבים דטרמיניסטים מקומיים.
היות ועדיין היה ניתן לפרש את תוצאות הניסוי כנובעות מתוך מצבים קלאסיים מַקרוסקופיים שהיו קיימים לפני שנוצרו הפוטונים השזורים, ערכו אלן אספה (נולד ב-1947, צרפת) ושותפיו ניסויים נוספים. בהתחלה נמדד מספר גדול יותר של קורלציות בניסוי בודד, ובכך גדל דיוק המדידה. בהמשך, בניסוי נוסף, תכונות הגלאים (כיוון הקיטוב של המקטבים שהוצבו לפני הגלאים) נקבעו רק לאחר שנוצרו זוגות הפוטונים השזורים, בזמן שאלה היו בדרכם אל עבר הגלאים. גם בניסוי זה הופרה אי-שוויונות בֶל, כצפוי, על ידי המכניקה הקוונטית.
אנטון ציילינגר (נולד ב-1945, אוסטריה) ושותפיו הוסיפו עוד גורם. בניסוי אחד הוסיפו גורם אקראי לקביעת תכונות הגלאים. בנוסף, בהמשך להצעה תיאורטית של גרינברגר, הורן וציילינגר, בוצע ניסוי נוסף עם שלושה חלקיקים שזורים (במקום שני חלקיקים שזורים) שהראה, אפילו בצורה חד-משמעית יותר, את הסתירה בין החיזוי של המכניקה הקוונטית ובין זה של מצבים דטרמיניסטיים מקומיים.
לסיכום, העבודה שמייחדת פרס זה הוכיחה שהטבע מתנהג בהתאם לחוקי המכניקה הקוונטית.