Рубрика: Физика
Квантно-механичкото тунелирање ја однесе Нобеловата награда за физика за 2025
Објавено на 07.10.2025 - 13:00

Кралската шведска академија на науките одлучи да ја додели Нобеловата награда за физика за 2025 година на Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис „за откривањето на макроскопско квантно-механичко тунелирање и квантизација на енергијата во електрично коло“. Нивните експерименти на чип ја открија квантната физика во акција

Главно прашање во физиката е максималната големина на систем што може да демонстрира квантно-механички ефекти. Овогодишните лауреати на Нобеловата награда спроведоа експерименти со електрично коло во кои демонстрираа и квантно-механичко тунелирање и квантизирани нивоа на енергија во систем доволно голем за да може да се фати во рака.

Квантната механика ѝ овозможува на честичката да се движи директно низ бариера, користејќи процес наречен тунелирање. Кога се опфатени голем број честички, квантно-механичките ефекти обично стануваат незначителни. Експериментите на лауреатите покажаа дека квантно-механичките својства можат да се направат конкретни на макроскопско ниво.

Во 1984 и 1985 година, Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис спроведоа серија експерименти со електронско коло изградено од суперпроводници, компоненти кои можат да спроведуваат струја без електричен отпор. Во колото, суперспроводливите компоненти беа одделени со тенок слој од непроводлив материјал, поставка позната како Џозефсонова спојка.

Со рафинирање и мерење на сите различни својства на нивното коло, тие беа во можност да ги контролираат и истражат феномените што се јавуваат кога низ него поминувала струја. Имено, наелектризираните честички што се движеле низ суперпроводникот заедно сочинувале систем кој се однесувал како една честичка што го исполнува целото коло. Овој макроскопски систем сличен на честички првично е во состојба во која струјата тече без никаков напон. Системот е заробен во оваа состојба, како да се наоѓа зад бариера што не може да ја премине.

Во експериментот, системот го покажува својот квантен карактер успевајќи да избега од состојбата на нултиот напон преку тунелирање. Променетата состојба на системот се детектира преку појавата на напон.

Лауреатите покажале и дека системот се однесува на начин предвиден со квантната механика – тој е квантизиран, што значи дека апсорбира или емитира само одредени количини на енергија.

Прекрасно е што можеме да го прославиме начинот на кој вековната квантна механика постојано нуди нови изненадувања. Исто така е огромно корисно, бидејќи квантната механика е основа на целата дигитална технологија“, вели Оле Ериксон, претседател на Нобеловиот комитет за физика.

Транзисторите во компјутерските микрочипови се само еден од примерите за применетата квантна технологија што нè опкружува. Овогодишната Нобелова награда за физика обезбеди можности за развој на следната генерација на квантна технологија, вклучувајќи квантна криптографија, квантни компјутери и квантни сензори.

Клучни зборови: