Нобелівська премія з фізики 2025: квантові явища на макроскопічному рівні

Щорічно в жовтні в світі відбувається оголошення лауреатів Нобелівської премії. І цьогоріч премія з фізики дісталася трьом науковцям: Джону Кларку (Велика Британія, Каліфорнійський університет у Берклі), Мішель Деворе (Франція, Єльський університет) і Джону Мартінісу (США, Каліфорнійський університет у Санта-Барбарі).

Вони першими довели, що квантові ефекти, такі як тунелювання частинок і квантування енергії, можуть проявлятися не лише в мікросвіті, а й у системах, які буквально можна тримати в руках.

Трохи контексту

У 1980-х роках вчені створили спеціальний електричний контур із надпровідників — матеріалів, які проводять струм без опору. Розділивши їх тонким шаром ізолятора, вони отримали так званий тунель Джозефсона. Саме там і відбувалося диво: система поводилася так, ніби мільярди електронів перетворилися на єдину квантову частинку, здатну «просочитися» крізь енергетичний бар’єр.

Гортайте вбік, щоб подивитися всі зображення

Так вони вперше продемонстрували квантове тунелювання у пристрої, який можна було покласти на стіл. Більше того, експеримент підтвердив, що така система має дискретні, або квантовані, рівні енергії, як це передбачає теорія.

«Дивовижно, як квантова механіка, створена понад сто років тому, продовжує відкривати нові горизонти. Вона не лише захоплює, а й лежить в основі всієї цифрової технології», — зазначив голова Нобелівського комітету з фізики Олле Ерікссон.

Нобелівські лауреати попередніх років

Двома роками раніше премію отримали П’єр Агостіні (Університет Огайо, США), Ференц Краус (Інститут Макса Планка та Мюнхенський університет Людвіга-Максиміліана, Німеччина) та Анн Л’Юльє (Університет Лунда, Швеція) «за експериментальні методи, які генерують аттосекундні імпульси світла для дослідження динаміки електронів у матерії».

За своє дослідження вчені отримають майже €1 млн (11 мільйонів шведських крон).

До речі, Джон Мартініс також відомий тим, що створив перші масштабні квантові комп’ютери в Google, на яких вперше показали явище квантової переваги (англ. Quantum supremacy).

Трохи більше про їхнє дослідження можете переглянути в оглядовій статті на Nature.