Јохн Цларке, Мицхел Деборет и Јохн Мартинис открили су квантну физику на макроскопској скали. Рад је био прекретница за развој квантних кругова суперпроводећи.КРЕДИТ: УЦ Беркелеи; Иале инжењеринг; Роццо Цеселин Фор Природа
Три физичара су награђена Нобелове награде 2025. године у физици за демонстрирање квантне физике на макроскопској скали.
Истраживање, укључујући бизарне појаве квантног тунелирања и квантној суперпостиниције, помогли су да поднесу неке данашње најсавременије квантне рачунаре.
Јохн Цларке на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи, Мицхел Деворет на Универзитету Иале, Универзитета, Цоннецтицут и Универзитета у Калифорнији, Санта Барбара (УЦСБ), и Јохн Мартинис, и од УСЦБ-а, такође ће награда у износу од 11 милиона долара (1,2 милиона долара), најавио Краљевску шведску академију наука у Стокхолму, које је 7. октобра најавио награду у износу од 11 милиона шведских КРОНОРА (1,2 милиона долара.
„Потпуно сам запањен; никада ми није било на било на који начин да је то основа за Нобелову награду“, рекао је Цларке, који је разговарао са новинарима окупљен за најаву. „Мислим да је наше откриће на неки начин основа квантног рачунања“, рекао је, додајући да је иако је водио Триотов рад 1980-их, доприноси осталих двојица су „неодољиви“.
Мартинис је рекао Природа Да је његова супруга стигла у средини ноћи – у Калифорнији – али одлучила је да га још не пробуди још. „Пробудио сам се мало пре 6. Тада сам отворио рачунар и видео Јохна и Мицхела и моје слике.“
„Дивно је моћи да прослави начин на који је тај вековник квантна механика непрекидно нуди нова изненађења. Такође је изузетно корисно, јер је и квантна механика основа све дигиталне технологије“, рекао је Олле Ерикссон, универзитет у Уппсали у Универзитету Упсала у УПСАЛ-у у УПСАЛ-у на УПСАЛ-у на УПСАЛ-у у УПСАЛ-у на УПСАЛ-у УПСАЛ-у.
Куантум тунелирање електрона доноси ултрафаст оптичку микроскопију на атомску скали
Макроскопска квантна механика
Фондације квантне механике су постављене пре 100 година. Али многе његове необичне импликације узеле су деценије да се развучете.
Један је феномен квантног тунелирања – способност честица да прође равно кроз баријеру која не би требало да буде могуће према класичној физици, с обзиром на његову енергију. Тунелирање објашњава радиоактивни пропадање, у којем, упркос томе што је упркос ограничењу унутар Атом, алфа честица још увек има малу вероватноћу да ће избећи језгро. Друга је квантна суперпозиција, у којој објекат може истовремено постојати у двије државе.
И тунелирање и суперпозиција били су познати на атомској скали, али нису примећени у макроскопским системима. Крајем 1970-их, Антхони Леггетт, који је освојио Нобелову награду за 2003. годину у физици свог теоријског рада на суперпроводницима, питао је да ли би појава била посматрана на макроскопској скали користећи суперпроводне спојеве – петље жице које су, када охлађене на делић дипломе изнад апсолутне нуле, које су, када охлађене на делић дипломирале1.
„Снимили смо питање врло озбиљно – да би се квантну механику придржавали ових великих система? И мислили смо веома пажљиво како бисмо то доказали“, сећамо се да „Мартинис се сећа. Током 1980-их, Цларке, Деворет и Мартинис, раде на Беркелеи, били су међу онима који истражују квантне ефекте у суперпроводним петљима2. Трио је поставио експеримент у којем су два суперпроводника раздвојена танком баријером, познатом као Јосепхсон Јунцтион3. У овој држави, суперсуррент може да тече нулте отпорности, попут реке која траје без трења – али и са нултом напоном, тако да без градијента са низбрдицом који даје струјни притисак. У класичној физици, систем би остао заглављен овако, осим ако не дате довољно енергије за бекство.
Пажљиво праћењем система и полако повећавајући струју, Цларке, Деворет и Мартинис показали су да би цео малени круг могао да избије у вишу енергетску државу – квантним тунелирањем, које су приметили мерењем напона. Иасунобу Накамура, физичар на Универзитету у Токију, каже да је то још увек изненађење многим да се квантна механика може очитовати у тако великим вагама.
„Они су заиста пионири овог поља“, каже Накамура, која је крајем 1990-их постала први физичар који је показао суперпроводни кубит бит или „кубит“ користећи сличан принцип.
