Нобеловата награда за физика за 2025 г. беше присъдена на трима учени – британец, французин и американец – за техните революционни открития в областта на квантовата механика.
Джон Кларк, Мишел Деворе и Джон Мартинис ще си поделят отличието за откриването на явление, наречено квантово тунелиране в електрическа верига – пробив, който положи основите на квантовите компютри и други свързани технологии.
Нобеловият комитет похвали лауреатите за това, че са доказали, че „странните свойства на квантовия свят могат да бъдат превърнати в нещо осезаемо – в система, достатъчно голяма, за да се държи в ръка.“
Работата им проправи пътя за реални приложения на квантовата механика – теорията, която описва как материята и енергията се държат на най-малките, субатомни нива.
Квантовата механика, която описва поведението на материята и енергията на или под мащаба на атома, допуска възможността частица да премине директно през бариера – процес, наречен „тунелиране“. Но когато са замесени множество частици, тези ефекти обикновено стават незначителни. Това, което е вярно на микроскопично ниво, не се смяташе за възможно на макроскопично. Например, докато единичен атом може да премине през бариера, топка за тенис, съставена от огромен брой частици – не може.
Въпреки това, тримата изследователи проведоха серия от експерименти, които показаха, че квантовото тунелиране може да бъде наблюдавано и на макроскопично ниво, в система, достатъчно голяма, за да бъде видима и измерима.
Учените изградиха свръхпроводящ електрически контур, охладен почти до абсолютната нула, в който електрически ток може да протича едновременно в две противоположни посоки — класически невъзможно явление. Чрез внимателно измерване на промяната в магнитния поток и приложеното напрежение, екипът установи, че електроните могат „да тунелират“ през енергиен бариерен потенциал, създаден в контура, без да използват класически път. Този ефект, наблюдаван за първи път директно на макроскопично ниво, потвърди, че квантовите закони важат не само за отделни частици, а и за системи, съставени от милиарди електрони, което откри възможността за създаване на квантови битове (кубити) в квантовите компютри.
Скритият и хаотичен свят на квантовата механика е формално описан за първи път от немския физик Вернер Хайзенберг през 1925 г. Сто години по-късно, ООН обяви 2025 г. за Международна година на квантовата наука и технологии, за да отбележи столетието от това научно откритие.
Наградата включва и парична премия от 11 милиона шведски крони (около 1 милион долара).
Източник: CNN
