7 жовтня 2025 року Нобелівський комітет оголосив імена лауреатів премії з фізики. Високу нагороду цього року отримали троє видатних учених — Джон Кларк (Велика Британія), Мішель Х. Деворе (Франція) та Джон М. Мартініс (США) — за експериментальне відкриття макроскопічного квантово-механічного тунелювання та квантованих рівнів енергії в електричних колах.
Що це означає?
Квантова механіка — фундаментальна наука, яка пояснює, як поводяться частинки на атомному та субатомному рівнях. Але цьогорічні лауреати показали, що ці “дивні” ефекти можуть проявлятися і в системах, які ми можемо бачити на око — буквально тримати в руці.
Дослідники провели серію експериментів із надпровідними електричними колами, у яких електричний струм може текти без опору. Завдяки особливому компоненту — джозефсонівському контакту, — їм вдалося спостерігати квантові ефекти, притаманні зазвичай мікроскопічним системам, у об’єктах макроскопічного масштабу.
Чому це важливо?
Одним із центральних питань сучасної фізики є: наскільки великою може бути система, у якій проявляються квантові властивості? Робота лауреатів дала чітку відповідь — квантові ефекти можливі навіть у системах, що містять мільярди частинок.
Їхні експерименти підтвердили, що:
- надпровідна система може “тунелювати” з одного енергетичного стану в інший — без додаткової енергії;
- система поглинає або випромінює лише конкретні, дискретні порції енергії, тобто демонструє квантованість.
Це відкриття підтверджує застосовність квантової механіки у великомасштабних системах, що відкриває шлях до революції в квантових технологіях.
Нове покоління квантових технологій
Нобелівська премія 2025 року стала ще одним кроком до розвитку:
- квантових комп’ютерів — надшвидких обчислювальних машин;
- квантової криптографії — абсолютно безпечних каналів передачі інформації;
- квантових сенсорів — надточних приладів для вимірювання фізичних величин.
“Це дивовижно — навіть через сто років після свого відкриття квантова механіка продовжує нас дивувати й дарувати нові технологічні можливості”, — зазначив голова Нобелівського комітету з фізики, професор Олле Ерікссон.
Цікаві факти:
- Уперше квантове тунелювання в макроскопічній системі було зафіксоване у середині 1980-х років саме цими дослідниками.
- Розмір мікросхеми, на якій відбувався експеримент, становив лише приблизно один сантиметр, але містив мільярди електронних пар.
- Нобелівську премію з фізики вручали вже 118 разів, а її лауреатами стали 225 учених з усього світу.
Відкриття Джона Кларка, Мішеля Деворе та Джона Мартініса — це не лише тріумф фундаментальної науки, а й реальний крок до нової ери квантових технологій, які у майбутньому можуть кардинально змінити наше життя.