«В наше время не существует передовой технологии, которая не опиралась бы на квантовую механику — будь то мобильные телефоны, камеры или волоконно-оптические кабели», — подчеркнули в Нобелевском комитете.

Квантовая физика на ладони

Лауреатам 2025 года удалось найти ответ на один из главных вопросов физики — насколько большим может быть объект, на котором проявляются квантовомеханические эффекты. Они показали это в эксперименте, где электрическая цепь, построенная из сверхпроводников, демонстрировала квантовое туннелирование и дискретные уровни энергии, то есть вела себя как единая квантовая система, «достаточно большая, чтобы удержать её в руке».

Эксперименты, проведённые в 1984–1985 годах, использовали так называемый контакт Джозефсона — тонкий слой изолирующего материала между двумя сверхпроводниками. Учёные сумели точно измерить и контролировать все свойства цепи и показать, что в ней ток может «просачиваться сквозь барьер» без напряжения, демонстрируя квантовый характер системы.

Когда система «прорывалась» через барьер, на контакте появлялось напряжение, что служило прямым доказательством квантового туннелирования. Кроме того, исследователи показали, что система квантована, то есть может поглощать или испускать только строго определённые количества энергии.

«Квантовая механика продолжает удивлять»

«Замечательно, что квантовая механика, которой уже больше века, продолжает преподносить новые сюрпризы. И при этом она чрезвычайно полезна, ведь именно квантовая механика лежит в основе всех цифровых технологий», — отметил председатель Нобелевского комитета по физике Олле Эрикссон.

Современные микрочипы уже используют эффекты квантовой физики, однако эксперименты Кларка, Деворе и Мартиниса открывают путь к новому поколению квантовых технологий — от квантовых компьютеров и сенсоров до квантовой криптографии.

Лауреаты

• Джон Кларк (John Clarke) — родился в 1942 году в Кембридже (Великобритания), доктор философии Кембриджского университета (1968), профессор Калифорнийского университета в Беркли.
• Мишель Деворе (Michel H. Devoret) — родился в 1953 году в Париже (Франция), доктор философии Парижского университета-Сюд (1982), профессор Йельского университета и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.
• Джон Мартинис (John M. Martinis) — родился в 1958 году, доктор философии Калифорнийского университета в Беркли (1987), профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.