Джон Кларк, Мішель Х. Деворе та Джон М. Мартініс. Ілюстрація: The Nobel Prize/X
Джон Кларк, Мішель Х. Деворе та Джон М. Мартініс. Ілюстрація: The Nobel Prize/X
Шведська королівська академія наук присудила Нобелівську премію з фізики 2025 року Джону Кларку, Мішелю Х. Деворе та Джону М. Мартінісу. Науковці відзначили за відкриття макроскопічного квантово-механічного тунелювання та квантування енергії в електричному колі, повідомили у Нобелівському комітеті.
Важливим питанням у фізиці є максимальний розмір системи, яка може демонструвати квантово-механічні ефекти. Цьогорічні лауреати провели експерименти з електричним колом, в яких вони продемонстрували як квантово-механічне тунелювання, так і квантовані енергетичні рівні в системі, достатньо великій, щоб її можна було тримати в руці.
Квантова механіка дозволяє частинці рухатися прямо крізь бар’єр, використовуючи процес, який називається тунелюванням. Коли задіяна велика кількість частинок, квантово-механічні ефекти зазвичай стають незначними. Експерименти лауреатів продемонстрували, що квантово-механічні властивості можна покращити в макроскопічному масштабі.
У 1984 та 1985 роках вчені провели серію експериментів з електронною схемою, побудованою з надпровідників — компонентів, які можуть проводити струм без електричного опору. У схемі надпровідні компоненти були розділені тонким шаром непровідного матеріалу. Удосконалюючи та вимірюючи всі різноманітні властивості своєї схеми, вони змогли контролювати та досліджувати явища, що виникали під час пропускання через неї струму. Разом заряджені частинки, що рухалися через надпровідник, утворювали систему, яка поводилася так, ніби вони були єдиною частинкою.
Лауреати також змогли продемонструвати, що система поводиться так, як передбачає квантова механіка.
«Чудово мати можливість відзначати те, як столітня квантова механіка постійно пропонує нові сюрпризи. Це також надзвичайно корисно, оскільки квантова механіка є основою всіх цифрових технологій», — каже голова Нобелівського комітету з фізики Олле Ерікссон.
Один із прикладів усталеної квантової технології — транзистори в комп’ютерних мікрочипах. Відкриття лауреатів Нобелівки 2025 року створює можливості для розробки наступного покоління квантових технологій, включаючи квантову криптографію, квантові комп’ютери та квантові сенсори.
Нобелівська премія: про нагороди
Нобелівську премію вручають з 1901 року за досягнення у медицині, фізиці, хімії, літературі та за діяльність зі збереження миру. Нагородження щороку відбувається відповідно до заповіту бізнесмена та винахідника Альфреда Нобеля.
Галузь, у якій ніколи не вручають премію — математика. Існує нагорода за досягнення у галузі економіки, але до власне Нобелівських її не відносять. Вона не згадується у заповіті Альфреда Нобеля.
Цю нагороду було засновано 1968 року Банком Швеції з нагоди його 300-ліття як премію пам’яті Нобеля. Щорічно її вручає Шведська королівська академія наук.
Читати також: Нобелівська премія з медицини 2025: вчені розкрили, як імунна система захищає організм від самого себе