Нобеловата награда за физика за 2025 г. беше присъдена на

Нобеловата премия за физика за 2025 година беше присъдена на трима откриватели за откриването на квантовата механика в напълно нов мащаб – задоволително огромен, с цел да се побере в ръцете ни.

Джон Кларк от Калифорнийския университет в Бъркли, Мишел Х. Деворе от Йейлския университет и Калифорнийския университет в Санта Барбара, и Джон М. Мартинис от Калифорнийския университет в Санта Барбара получиха влиятелната премия „ за откриването на макроскопично квантовомеханично тунелиране и квантуване на силата в електрическа верига “.

„ Меко казано, това беше изненадата на живота ми “, съобщи Кларк по време на конференция. „ Напълно съм замаян, несъмнено. Изобщо не ми е хрумвало, че това може да бъде съображение за Нобелова премия ".

Той добави, че откритието му (което стои в основата на актуалните микрочипове в доста съвременни технологии, в това число смартфоните) се употребява за по-нататъшното развиване на квантовите компютри.

Кларк, Деворе и Мартинис са провели опити, в които са съумели да показват квантовомеханично тунелиране и квантувани енергийни равнища в електрическа верига, „ задоволително огромна, с цел да се побере в ръка “, съгласно изказване, оповестено от Кралската шведска академия на науките.

Квантовото тунелиране разрешава на частиците да минават през видимо непреодолими бариери. Това е по този начин, тъй като в квантовата физика частиците съществуват по едно и също време като талази и частици; тези талази съставляват плануваните вероятности частицата да съществува в обещано пространство, отбелязва Live Science.

Преди откритието на откривателите квантовото тунелиране е било следено при единични частици, само че физиците скоро почнали да се чудят дали голям брой частици могат да тунелират по едно и също време. Един от методите това да се реализира е посредством рисково изстудяване на материалите, трансформирайки ги в свръхпроводници, като се провокира свързването на електроните в по този начин наречените „ двойки на Купър “.

Двойките на Купър следват разнообразни квантовомеханични правила от тези на единичните електрони. Вместо да се натрупват, с цел да образуват енергийни обвивки, те се държат като частици светлина, или фотони, безконечен брой от които могат да заемат една и съща точка в пространството едновременно. Ако в даден материал се основат задоволително такива двойки на Купър, те се трансформират в свръхфлуид, който тече без загуба на сила от електрическо противодействие.

За да създадат своето изобретение, откривателите слагат два свръхпроводника сред тънка изолационна преграда, създавайки пробна режисура, известна като „ преход на Джоузефсън “. Работейки дружно в средата на 80-те години, учените изолирали своя преход на Джоузефсън от разстройства, преди да подадат слаб електрически ток в него.

Първоначално напрежението във веригата било нулево, което показвало, че през бариерата не протича ток. Но след неведнъж повторение на опита, откривателите скоро разкрили, че в разнообразни моменти се появява напрежение в апарата. Това посочило, че електроните фактически тунелират през системата, действайки като една огромна, макроскопична парченце.

Облъчването с микровълни, които да бъдат погълнати от електроните, посочило, че макар макроскопичното си групово положение, електроните в двойки на Купър имат дискретни, квантувани енергийни равнища.

„ Прекрасно е да можем да отпразнуваме метода, по който столетната квантова механика непрестанно предлага нови изненади “, сподели в изказването Оле Ериксон, ръководител на Нобеловия комитет по физика. „ Тя е и извънредно потребна, защото квантовата механика е в основата на всички цифрови технологии ".