Нобелевскую премию по физике присудили британцу Джону Кларку, французу Мишелю Деворе и американцу Джону Мартинису за работы в области квантовой физики. Они создали устройства, которые стали прародителями сверхпроводящих кубитов, – единиц хранения информации в квантовых компьютерах, – объяснил «Газете.Ru» замдиректора Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики МФТИ Степан Лисовский.
Раньше квантомеханические эффекты практически не наблюдались в нашем макромире, потому что они в основном проявляются на микромасштабах, характерных для атома.
Потом ученые обнаружили несколько ключевых макроскопических квантовых эффектов: сверхпроводимость и сверхтекучесть. Суть эффектов в том, что при определённых температурах, частицы начали объединяться в одну сущность, и начинали вести себя согласованно. Из-за этого между ними исчезало трение.
«Чтобы объяснить это, можно провести аналогию с дорожным движением. Когда каждый водитель принимает свое решения о передвижении, — машины едут разрозненно и от этого медленно. Если же заставить все машины двигаться синхронно, они начнут двигаться как единое целое и скорость увеличится. То же самое происходит в квантовом мире: электроны или атомы гелия в сверхпроводниках и сверхтекучих веществах начинают вести себя как единое целое», – объяснил Лисовский.
В 1984 и 1985 годах ученые провели серию экспериментов с электронной схемой, состоящей из сверхпроводников — компонентов, которые могут проводить ток без электрического сопротивления, — двигаясь, подобно машинам, как единое целое.
Лауреаты смогли продемонстрировать, что система ведет себя в соответствии с предсказаниями квантовой механики — она квантуется, то есть поглощает или излучает только определённое количество энергии. Транзисторы в компьютерных микросхемах — один из примеров устоявшихся квантовых технологий, которые нас окружают.
Присужденная в этом году Нобелевская премия по физике открыла возможности для разработки квантовых технологий следующего поколения, включая квантовую криптографию, квантовые датчики и квантовые компьютеры.
Ранее были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине. Ими стали американцы Мэри Брунков, Фред Рамсделл и японец Шимон Сакагучи, которые поняли, что не дает иммунитету атаковать клетки собственного организма.