Asher Peres (; ur. 30 stycznia 1934 w Beaulieu-sur-Dordogne, zm. 1 stycznia 2005 w Hajfie) – izraelski fizyk, jeden z twórców dziedziny łączącej mechanikę kwantową z teorią informacji, przez niemal całą karierę związany z Technionem w Hajfie. Podał warunek oparty na częściowej transpozycji macierzy gęstości, którego naruszenie dowodzi splątania stanu złożonego układu kwantowego – powiązania, w którym stanu żadnej z cząstek nie da się opisać niezależnie od pozostałych. Na warunku tym opiera się . Był współautorem pracy wprowadzającej protokół teleportacji kwantowej, a wspólnie z Danielem R. Terno badał związki informacji kwantowej ze szczególną teorią względności. Napisał podręcznik (1993), w recenzji N. Davida Mermina uznany za jedno z najbardziej oryginalnych ujęć podstaw mechaniki kwantowej. Wspólnie z Christopherem A. Fuchsem dowodził, że mechanika kwantowa nie opisuje rzeczywistości, lecz jest przepisem na obliczanie prawdopodobieństw wyników pomiaru, i że żadna dodatkowa interpretacja nie jest jej potrzebna.
Wcześniej pracował w ogólnej teorii względności: wprowadził , opisującą pewną klasę fal grawitacyjnych, i badał . Wspólnie z Mariem Feingoldem opublikował prace dotyczące , w których sformułował oszacowanie znane w późniejszej literaturze matematykom jako hipoteza Feingolda-Peresa, a fizykom jako teoria Feingolda-Peresa.
Życiorys mały|Beaulieu-sur-Dordogne – miejscowość, w której Peres przyszedł na świat i w której rodzina ukrywała się w czasie okupacji Urodził się jako Aristide Pressman w Beaulieu-sur-Dordogne we Francji, dokąd jego ojciec, polski inżynier elektryk, przyjechał do pracy przy budowie linii energetycznych. Jego rodzice, Szlomo (Salomon) i Szulamit (Salomea) Pressmanowie, byli żydowskimi emigrantami ze Lwowa. Wkrótce po jego urodzeniu rodzina została deportowana do Polski. Do Francji mogła wrócić dopiero na krótko przed wybuchem II wojny światowej. Pierwszym językiem Peresa był polski – jak wspominał, nauczył się po polsku mówić, liczyć i pisać, a w tamtym czasie był „szczęśliwym polskim dzieckiem”. Po upadku Paryża rodzina schroniła się w miejscowości, w której przyszedł na świat, by ukrywać się przed reżimem nazistowskim. Gdy miejscowi antysemici zdemaskowali ich żydowskie pochodzenie i doszło do prób szantażu, ojciec dołączył do ruchu oporu, a matka z synem ukrywali się, wędrując od wsi do wsi. Imię Aristide otrzymał dlatego, że imienia, które chcieli nadać mu rodzice – Asher, po dziadku ze strony matki – nie było wówczas we Francji imieniem prawnie dopuszczonym. Rodzina wyemigrowała do Izraela w 1949 roku. Po przeprowadzce zmienił imię na Asher, a nazwisko – jak wielu ówczesnych imigrantów – na hebrajskie Peres. W 1952 roku rozpoczął studia na Technionie w Hajfie. Studiował początkowo inżynierię mechaniczną i w 1956 roku uzyskał dyplom pierwszego stopnia. Jeszcze na drugim roku studiów napisał pierwszą pracę z fizyki teoretycznej – notę o równaniach Maxwella w przestrzeni zakrzywionej – którą Louis de Broglie zarekomendował do druku w . Nota ukazała się tam w 1954 roku. Po dyplomie spędził rok w ośrodku jądrowym w pod Paryżem, gdzie w 1957 roku uzyskał dyplom inżyniera techniki jądrowej. Po powrocie do Izraela podjął na Technionie studia doktoranckie z fizyki, ucząc jednocześnie inżynierii jądrowej.
Stopień doktora uzyskał w 1959 roku na Technionie pod kierunkiem . W rozprawie obliczył promieniowanie grawitacyjne emitowane przez gwiazdę krążącą po orbicie.
Całą dalszą karierę spędził na Technionie, przechodząc kolejne szczeble: wykładowca (1959), profesor nadzwyczajny (, 1962), profesor (1967), a od 1980 profesor katedry imienia Gerarda Swope’a. W 1988 roku został mianowany profesorem wyróżnionym uczelni (), a po przejściu na emeryturę miał status emerytowanego profesora wyróżnionego (). Wykładał gościnnie na Uniwersytecie Marylandu (1967–1968) i Uniwersytecie Drexela (1975–1976).
Pełnił też funkcje w środowisku naukowym: w latach 1965–1966 był prezesem Izraelskiego Towarzystwa Fizycznego, w 1966 i 1982 kierował wydziałem fizyki Technionu, a w latach 1972–1974 był dziekanem szkoły doktorskiej uczelni. Zasiadał w radach redakcyjnych czasopism „Foundations of Physics Letters”, „Journal of Physics A” i „Physical Review A”, a od 2003 roku był redaktorem zarządzającym „International Journal of Quantum Information”.
W 1983 roku, w czasie wojny libańskiej, Peres zgłosił kandydaturę premiera Izraela Menachema Begina do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Uzasadnił, że premier zasługuje na nią w takim samym stopniu, w jakim zasłużył na Pokojową Nagrodę Nobla, otrzymaną w 1978 roku wraz z Anwarem as-Sadatem. Kancelaria premiera nie potraktowała żartu przychylnie, a rektor Technionu uznał za konieczne przeprosić Królewską Szwedzką Akademię Nauk. Akademia odpowiedziała, że obawia się, iż rektor Technionu zatracił nieco ducha dobrego żydowskiego humoru.
W 2004 roku otrzymał w dziedzinie nauk fizycznych.
W 1958 roku ożenił się z Avivą Grunspan. Mieli dwie córki, Lydię i Naomi.
Zmarł w Hajfie i zgodnie z własną prośbą został pochowany obok swojego promotora Nathana Rosena.
Praca naukowa mały|Schemat układu realizującego protokół teleportacji kwantowej, którego Peres był jednym z sześciu autorów Wczesne prace Peresa dotyczyły ogólnej teorii względności. W 1959 roku podał ścisłe rozwiązanie równań Einsteina opisujące nową klasę fal grawitacyjnych. Metrykę zapisaną w tej pracy późniejsza literatura określa jako metrykę Peresa. W nekrologu napisanym przez jego uczniów wynik ten uznano za wykazanie fizycznej realności fal grawitacyjnych i za podręcznikowy przykład silnej fali grawitacyjnej.
W ogłoszonym w 1962 roku artykule, przygotowanym w Palmer Physical Laboratory na Uniwersytecie Princeton, zajął się zagadnieniem początkowym dla pola grawitacyjnego, czyli pytaniem, które dane opisujące pole w jednej chwili (na hiperpowierzchni przestrzennopodobnej) można wybrać dowolnie, a które muszą spełniać dodatkowe warunki. Pokazał, że część warunków ograniczających dopuszczalne dane początkowe można spełnić przez odpowiedni wybór pędów sprzężonych. Trzy więzy poprzeczne są mianowicie spełnione zawsze, gdy pędy te przyjmie się za pochodne funkcjonalne pewnego funkcjonału metryki, niezmienniczego względem przekształceń współrzędnych. Jeśli funkcjonał ten jest dodatkowo niezmienniczy względem przekształceń skali, znika również ślad pędów. Konstrukcja danych początkowych sprowadza się wówczas do skalarnego równania Lichnerowicza i daje się przeprowadzić z dowolną dokładnością. Sam Peres uznał tę metodę za pierwszy krok w stronę formalizmu Hamiltona-Jacobiego dla pola grawitacyjnego.
W 1985 roku opublikował pracę o logice odwracalnej i komputerach kwantowych. Skonstruował w niej hamiltonian, którego ewolucja w czasie odtwarza ciąg elementarnych kroków logicznych, i wykazał, że jest to wykonalne pod warunkiem, iż każdy krok pozostaje odwracalny lokalnie – odwracalność całego obliczenia nie wystarcza. Pokazał też, że błędy wywołane szumem można korygować dzięki nadmiarowości, a odwracalne kody korekcyjne dają się wbudować w sam hamiltonian. Oszacował przy tym najmniejszą ilość entropii, jaką trzeba rozproszyć przy zadanym poziomie szumu i dopuszczalnej stopie błędów.
Rok później, wspólnie ze swoim ówczesnym uczniem Mariem Feingoldem, badał związek między własnościami układu kwantowego a chaosem w jego klasycznym odpowiedniku. W tym celu przeanalizowali rozkład elementów macierzowych w reprezentacji energetycznej. Autorzy wykazali, że elementy te wiążą się ściśle ze średnimi mikrokanonicznymi układu klasycznego. Elementy diagonalne skupiają się wokół klasycznych wartości oczekiwanych, a ich fluktuacje są porównywalne z elementami pozadiagonalnymi. Te ostatnie odpowiadają klasycznym autokorelacjom. Wynikało stąd, że dla układów chaotycznych rachunek zaburzeń musi zawodzić w granicy semiklasycznej – dwa dowolnie bliskie sobie hamiltoniany mają na ogół zupełnie różne zbiory wektorów własnych.
Według nekrologu w „Physics Today” największy wpływ wywarł jednak na podstawy teorii kwantowej i teorię informacji kwantowej. W 1988 roku włączył się w badania nad zaproponowaną przez I. D. Ivanovicia strategią pomiaru, która pozwala jednoznacznie rozróżnić dwa nieortogonalne stany kwantowe bez ryzyka błędu, kosztem dopuszczenia wyniku nierozstrzygającego. W metodzie Ivanovicia rozróżnienie stanów wymagało nieskończonego ciągu pomiarów uogólnionych, powtarzanych na tych układach, których wcześniejsze próby nie rozstrzygnęły. Peres wykazał, że odpowiedni dobór ewolucji unitarnej (zachowującej sumę prawdopodobieństw) sprzęgającej badany układ z układem próbnym daje ten sam rezultat w jednym kroku, a osiągniętej w ten sposób skuteczności nie da się już poprawić – byłoby to sprzeczne z unitarnością. Najmniejsze możliwe prawdopodobieństwo wyniku nierozstrzygającego, wyznaczone w pracach Dieksa i Peresa, późniejsza literatura nazywa granicą Ivanovicia-Dieksa-Peresa (IDP). W 1991 roku podał nowy dowód , wykluczającego teorie zmiennych ukrytych niezależne od kontekstu pomiaru: zamiast 117 promieni użytych w dowodzie pierwotnym wystarczyły mu 33, a po zwiększeniu liczby wymiarów przestrzeni z trzech do czterech – 24. Był jednym z sześciu autorów ogłoszonej w 1993 roku pracy o teleportacji kwantowej. Wykazano w niej, że żaden bezpośredni pomiar nie pozwala uzyskać pełnej informacji o stanie cząstki kwantowej. Połączenie splątania i komunikacji klasycznej pozwala jednak przenieść ten stan bez utraty informacji na inną cząstkę, która nigdy nie znalazła się w pobliżu pierwszej. Teleportację kwantową potwierdzono później doświadczalnie w kilku laboratoriach. Zapytany przez dziennikarza, czy teleportacja kwantowa mogłaby przenieść nie tylko ciało, ale i duszę, Peres odpowiedział: „Nie, nie ciało – tylko duszę”.
W pracy z 1996 roku wykazał, że jeśli myślowe odwrócenie kierunku czasu dla jednej tylko z dwóch cząstek prowadzi do sytuacji niefizycznej, z ujemnymi prawdopodobieństwami, to obie cząstki muszą być splątane. To kryterium splątania – w języku matematycznym pojawienie się ujemnej wartości własnej częściowej transpozycji macierzy gęstości układu – zapoczątkowało rozwój jakościowej i ilościowej teorii splątania oraz innych przejawów nielokalności w mechanice kwantowej.
Podręcznik Quantum Theory: Concepts and Methods Był autorem podręcznika , o którym napisał:
Mermin nazwał książkę „skarbnicą nowatorskich spojrzeń na mechanikę kwantową” i stwierdził, że dobór zagadnień przez Peresa stanowi „katalog powszechnych pominięć” w innych ujęciach. Zauważył przy tym, że podręczniki mechaniki kwantowej dzielą się zwykle na dwa rodzaje: praktyczne, uczące rachunkowego rzemiosła, oraz pojęciowe, pytające o naturę opisywanego świata. Książka Peresa jest według niego pomostem między nimi, skupia się bowiem na problemach pojęciowych, lecz sięga po narzędzia praktykującego fizyka kwantowego. Zastrzegł zarazem, że nie jest to podręcznik wprowadzający, lecz książka pisana dla czytelnika, który zwykły kurs mechaniki kwantowej ma już za sobą. W obszernym omówieniu niepowodzeń teorii zmiennych ukrytych książka zawiera program w języku Fortran, służący do sprawdzania, czy dana lista wektorów tworzy konfigurację Kochena-Speckera. napisał o tym podręczniku: „Objawienie! Nagle wszystkie kluczowe wyniki trzydziestu lat pracy (część z nich autorstwa samego Ashera) zostały sprowadzone do pięknych i prostych wyjaśnień”. Peres nadał zasadzie nieoznaczoności mniej centralne miejsce niż zwykle: w indeksie podał przy niej tylko jeden numer strony – tej, na której znajdował się sam indeks. W nekrologu „Physics Today” podręcznik nazwano nowoczesnym następcą Mathematical Foundations of Quantum Mechanics Johna von Neumanna, a uczniowie Peresa podali, że pisał go przez sześć lat.
Poglądy na teorię kwantową