Антон Цайлингер — пример того, как развивается альпийская страна в послевоенные годы. Этот человек, проработавший во многих странах мира, смог создать уникальную научную школу у себя на родине, чем выдвинул страну в лидеры рынка инноваций. Давайте узнаем о нём больше. 

Антон Цайлингер 

Антон Цайлингер (нем. Anton Zeilinger) родился 20 мая 1945 года в австрийском Рид-им-Иннкрайс. Он является знаменитым во всём мире квантовым физиком и преподавателем Венского университета. В 2022 году был удостоен Нобелевской премии по физике вместе с Аленом Аспектом и Джоном Клаузером. Цайлингер получил Нобелевскую премию за эксперименты с запутанными фотонами и вообще запутанными квантовыми состояниями, в которых он, в частности, продемонстрировал квантовую телепортацию. Он считается пионером науки о квантовой информации.

Жизнь

Отец Цайлингера (1905 — 1986) был профессором в области молочного животноводства, молоковедения и сельскохозяйственной микробиологии, а также ректором Венского университета природных ресурсов и прикладных наук о жизни с 1969 по 1971 год. Детство Антона Цайлингера прошло в Вольфпассинге, где его отец преподавал в местной школе. Мальчик посещал начальную школу в Штайнакирхен-ам-Форст. В 1955 году семья переехала в Вену. В детстве Антон разбирал кукол своей сестры на части, потому что всегда хотел понять, «как всё работает». После окончания гимназии Фихтнергассе в районе Хитцинг Антон Цайлингер (младший) изучал физику и математику в Венском университете с 1963 по 1971 г. В 1971 г. он получил докторскую степень с диссертацией «Нейтронная деполяризация в монокристаллах диспрозия» под руководством Гельмута Рауха. В 1979 году поступил в Венский технологический университет.

После пребывания в США, Франции, Австралии и Германии (приглашённые профессора в Массачусетском технологическом институте (MIT, США), в Техническом университете Мюнхена, в Мертон-колледже (Оксфорд, Великобритания), в Коллеж де Франс (Chaire Internationale), Париж), в 1990 году он стал профессором университета Инсбрука и руководителем Института экспериментальной физики.

С 1999 года и до выхода на пенсию в 2013 году он был профессором Венского университета и руководителем Института экспериментальной физики. С 2006 по 2009 год Цайлингер был деканом факультета физики Венского университета.

Он является действующим членом класса математических и естественных наук Австрийской академии наук (ÖAW); с 2004 года возглавляет отделение Института квантовой оптики и квантовой информации (IQOQI) ÖAW, который был основан в том же году. В конце 2007 года Цайлингер получил недавно учреждённую медаль Исаака Ньютона Британского института физики за фундаментальный вклад в вышеупомянутые дисциплины.

С 1 июля 2013 года по 30 июня 2022 года Цайлингер был президентом Австрийской академии наук. В марте 2022 года Хайнц Фассманн был избран его преемником на посту президента ÖAW с июля 2022 года.

В конце апреля 2014 года он был официально принят в Национальную академию наук (NAS) и стал шестым австрийцем, избранным в это общество после Конрада Лоренца, Вальтера Тирринга, Петера Шустера, Петера Цоллера и Ангелики Амон. 

Научные работы 

Цайлингер стал особенно известен благодаря своим экспериментам по квантовой телепортации в Инсбруке и Вене, которые привлекли большое внимание СМИ. За это он получил прозвище «Мистер Бим». Этот выдающийся человек также работает в области приложений квантовой физики, особенно в новых областях квантовой информации и квантовой криптографии. Однако его главный интерес заключается в основах квантовой физики и её последствиях для повседневного понимания, основанного на нашем опыте.

Вначале Цайлингер работал над нейтронной интерферометрией — областью исследований своего учителя Рауха в Институте Лауэ-Ланжевена, с Клиффордом Шуллом в Массачусетском технологическом институте и в Мюнхене. В частности, ему и Рауху удалось экспериментально доказать необходимость изменения знака волновой функции для частиц со спином 1/2 при пространственных вращениях на 360°. Эта смена знака является математическим свойством спиноров, используемых для описания спина, и сегодня играет важную роль во многих протоколах квантовой информации.

В 1997 году ему и его исследовательской группе впервые удалось продемонстрировать квантовую телепортацию состояния независимого фотона. 

Ещё в 1989 году вместе с Даниэлем Гринбергером, Майклом Хорном и Абнером Шимоном он предложил эксперимент GHZ, чтобы исключить теории со скрытыми переменными. В 1999 году Цайлингеру и его группе удалось провести экспериментальную демонстрацию. Сегодня такие состояния незаменимы в различных протоколах квантовой информационной науки и особенно в квантовых вычислениях. Поэтому в литературе для них также существует отдельный PACS-код.

Он разработал различные методы квантовой запутанности, например, источник поляризованных запутанных фотонов высокой интенсивности. В 1998 году он продемонстрировал переключение запутанности — телепортацию запутанных состояний.

В 2000-х годах Цайлингер всё больше обращался к квантовой теории информации. Среди прочего, он продемонстрировал концепции одностороннего квантового компьютера Ханса Дж. Бригеля и Роберта Рауссендорфа. Ещё в 1996 году продемонстрировал плотное кодирование (после Чарльза Х. Беннета и Стивена Визнера) с двумя запутанными двусоставными системами в квантовой коммуникации. Это было первое в мире применение запутывания в информационном протоколе. В сотрудничестве с Австрийским технологическим институтом Цайлингер работает над коммерческой реализацией квантового обмена ключами с запутанными фотонами, который впервые продемонстрировал в 1999 году.

Он также распространил свои эксперименты на атомную оптику и продемонстрировал эффекты квантово-механической интерференции на больших молекулах, таких как баккиболы. В настоящее время эта работа продолжается независимо его тогдашним соавтором Маркусом Арндтом.

В середине 2000-х годов он также обратился к оптомеханике в наномасштабе. Ему удалось предоставить первое доказательство охлаждения наномеханической системы без обратной связи. Сегодня эту работу независимо продолжает Маркус Аспельмайер.

В 2012 году он установил рекорд по запутыванию при высоких квантовых числах. Ему удалось экспериментально продемонстрировать запутывание углового момента до 300 ħ. Эти эксперименты важны для решения вопроса о макроскопическом пределе квантово-механической запутанности.

29 сентября 2017 года состоялась зашифрованная с помощью квантовой криптографии видеоконференция между ним как президентом Австрийской академии наук в Вене и президентом Китайской академии Чуньли Баем в Пекине. Был зашифрован не только язык, но и два изображения (Эрвина Шредингера и китайского философа Миция). Для обмена ключами использовалась лазерная связь с китайским спутником Micius, запущенным в 2016 году для проведения экспериментов по квантовой связи. Это стало результатом совместного проекта QUESS (Quantum Experiments at Space Scale) Цайлингера и его китайского коллеги Цзянь-Вэй Пана (бывшего аспиранта Цайлингера).

Популяризация науки в мире. 

В начале 2000-х годов Цайлингер выступал за создание австрийского «Университета передового опыта» по образцу ведущих университетов США. Сегодня он является заместителем председателя попечительского совета (примерно сопоставимого с наблюдательным советом) этого исследовательского учреждения, которое теперь называется Институтом науки и технологий Австрии.

С 2010 по 2011 год Антон Цайлингер был делегатом президента Общества Макса Планка по оценке институтов исследовательской области физики частиц, плазмы и квантовой физики. В то время эта область исследований включала Институт квантовой оптики Макса Планка в Гархинге, Институт физики света Макса Планка в Эрлангене, Институт физики Макса Планка в Мюнхене, Институт физики плазмы Макса Планка в Гархинге и Институт ядерной физики Макса Планка в Гейдельберге.

Он также участвовал в многочисленных других оценках в стране и за рубежом, особенно во Франции (CNRS) и в системной оценке физики в Великобритании, также является членом консультативного совета Института квантовой связи при Университете Ватерлоо в Канаде и факультета ядерной инженерии Массачусетского технологического института (MIT). С 1996 года Антон Цайлингер стал советником журнала Scientific American. Промимо этого он был членом нескольких редакционных коллегий различных международных журналов по физике.

В 2009 году Антон Цайлингер основал Международную академию в Траункирхене, которой руководит с тех пор. Также он является членом Научно-консультативного совета аналитического центра Верхней Австрии ACADEMIA SUPERIOR — Gesellschaft für Zukunftsforschung.