Тазгодишната Нобелова награда за физика беше присъдена на изследователите Джон Кларк, Мишел Девор и Джон Мартинис за откритието им на макроскопично квантово-механично тунелиране и квантуване на енергията в електрическите вериги.
Кларк, ДеВор и Мартинис проведоха експерименти с електрическа верига, демонстрирайки значителни квантово-механични тунелни ефекти и относително високи квантовани енергийни нива. Квантовата физика позволява на частиците да преминават през бариери чрез процес, наречен тунелиране, докато класическата физика приема, че такива бариери са непреодолими за частиците.
Когато в даден процес участват голям брой частици, квантово-механичните ефекти обикновено стават незначителни. Настоящите Нобелови лауреати по физика обаче експериментално са доказали, че квантово-механичните свойства не се губят в макроскопичен мащаб.
През 1984-1985 г. Кларк, ДеВор и Мартинис провеждат серия от експерименти, използвайки схема от свръхпроводници с ефекта на Джоузефсон — тънък изолационен слой между два свръхпроводника. Това им позволило да контролират взаимодействието на вълновите функции на двата свръхпроводника. Чрез усъвършенстване и измерване на всички свойства на тази верига, учените наблюдават и изучават явленията, които се случват по време на преминаването на ток. Движещите се през свръхпроводника заредени частици образуват състояние, подобно на единична частица, която запълва цялата верига.
Системата остава в това състояние, позволявайки на тока да тече без напрежение. Междувременно изследователите са наблюдавали квантови тунелни ефекти, които създават краткотрайно напрежение. Експерименталните резултати демонстрират квантовата природа на макромащаб. Когато към веригата са приложени вълни от различни честоти, някои от тях провокират прехода на системата към по-високи енергийни нива.
Това беше първата демонстрация на квантуване в достатъчно голяма енергийна система, която можеше да се държи в ръка. Експериментът на Кларк, Девор и Мартинис потвърди, че квантовите ефекти не изчезват в големи мащаби, ако частиците са в едно квантово състояние. Изследванията на учените значително допринесоха за развитието на квантовата криптография, квантовите компютри и сензорите.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
