Нобелевская премия по физике присуждена за наблюдение квантовых эффектов в классическом мире

Нобелевская премия по физике 2025 года присуждена трем ученым — Джону Кларку (Великобритания), Мишелю Девре (Франция) и Джону Мартинису (США) — за открытие, позволяющее наблюдать квантовые эффекты в электрических цепях классического мира.

Новые нобелевские лауреаты по физике заложили основу для разработки сверхпроводящих квантовых битов, используемых в процессоре Sycamore от Google.

Исследователи продемонстрировали эффект квантового туннелирования — явление, при котором частица может преодолевать энергетические барьеры, невозможные в классической физике.

Что такое квантовый туннельный эффект?

Элеонор Крейн, квантовый физик из Королевского колледжа Лондона, объясняет: «Представьте альпиниста, пытающегося перебраться через гору. В классическом мире, если он слишком устал, он не достигнет другой стороны. Но в квантовом мире у частицы есть вероятность оказаться по другую сторону горы».

Эксперимент лауреатов

В середине 1980-х годов ученые создали небольшую электрическую цепь с двумя сверхпроводниками, охлажденными до почти минимально возможной температуры и разделенными тонким слоем материала. Несмотря на барьер, электроны благодаря квантовому туннелированию появлялись на другой стороне.

Значение открытия

Ален Аспе, лауреат Нобелевской премии по физике 2022 года, отметил: «Нобелевские лауреаты ответили утвердительно на вопрос, может ли объект в нашем макроскопическом мире вести себя квантовым образом».

Это открытие позволило наблюдать квантовые эффекты с помощью обычного микроскопа и заложило основу для создания сверхпроводящих квантовых битов (кубитов) — строительных блоков квантовых компьютеров.

Перспективы квантовых вычислений

Физик Грегори Кироз из Университета Джонса Хопкинса заявил: «Лауреаты заложили основу для технологий, в которые компании сейчас инвестируют миллионы долларов, пытаясь создать крупномасштабные квантовые компьютеры».

Элеонор Крейн оценила, что квантовые компьютеры могут стать достаточно мощными, чтобы «изменить курс общества» в ближайшие 5-10 лет.

Работа нобелевских лауреатов также способствовала разработке чрезвычайно чувствительных методов измерения электромагнитных и магнитных полей.