Нобелівську премію з фізики присудили за квантове тунелювання

Шведська королівська академія наук присудила Нобелівську премію з фізики у 2025 році Джону Кларку (John Clarke), Мішелю Деворе (Michel Devoret) та Джону Мартінісу (John Martinis) за дослідження макроскопічного квантового механічного тунелювання та квантових ефектів в електричному колі. Це відкриття показало, що квантові ефекти можна спостерігати навіть у макросвіті, а не лише на рівні окремих частинок, таких як атоми чи електрони. Лауреатів оголосили під час онлайн-трансляції на сайті Нобелівської премії.

Цьогорічні лауреати Нобелівської премії з фізики — Джон Кларк, Мішель Деворе і Джон Мартініс. The Nobel Prize

Як відкриття квантових ефектів вплинуло на життя людей?

Шлях до відкриття, яке вшанували цьогорічною премією з фізики, почався у 1984-1985 роках, коли Джон Кларк, Мішель Деворе та Джон Мартініс проводили експерименти з електричним колом з надпровідників і матеріалів, які не проводять електричний струм. Вони хотіли перевірити, чи зможуть спостерігати явище квантового тунелювання — проходження електронів крізь бар’єр, який мав би їх стримувати.

У результаті дослідники отримали систему, у якій спостерігали не лише явище тунелювання, але й квантування енергії, тобто її вивільнення лише в розмірах, які пропорційні енергетичним рівням окремих електронів в атомах. Досі науковці вважали, що такі явища можна спостерігати лише на рівні окремих частинок, а коли їх багато, то вплив квантових явищ стає непомітним. Однак Джон Кларк, Мішель Деворе та Джон Мартініс показали, що навіть в електричному колі звичайних розмірів можна спостерігати квантові ефекти.

Одним із прикладів застосування квантових явищ є транзистори, які використовують у мікрочипах сучасних комп’ютерів. Відкриття ж цьогорічних нобелівських лауреатів допоможе створити досконаліші квантові комп’ютери, сенсори та методи шифрування.

Якими були попередні премії в цій галузі

🥇 Цьогорічна премія є вже 119-ю Нобелівською премією з фізики. Минулого року її присудили Джону Гопфілду та Джеффрі Гінтону за відкриття у сфері машинного навчання.

🥈 У 2023 році премію присудили П'єру Агостіні, Ференцу Краузу та Анн Л'Юйє за експериментальні методи зі створення надзвичайно коротких імпульсів світла для відстеження руху електронів.

🥉 А у 2022 році премією відзначили Алена Аспе, Джона Клаузера та Антона Цайлінґера за дослідження квантової заплутаності, яке сприятиме створенню інформаційних технологій на основі квантових ефектів.