В 2025 году Нобелевскую премию по физике присудили трем выдающимся учёным – Джону Кларку, Мишелю Деворе и Джону Мартинису. Их работа стала одним из самых поразительных подтверждений того, что квантовый мир может проявляться в системах, намного больших, чем отдельные атомы или электроны. Учёные были награждены за открытие макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрической цепи.
Сами лауреаты – фигуры с большой историей в мире квантовой физики. Джон Кларк – британский физик, профессор Калифорнийского университета в Беркли, один из пионеров исследований сверхпроводящих квантовых эффектов. Мишель Деворе – французский ученый, работающий в Йельском университете и в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре; он прославился созданием экспериментальных платформ для изучения квантовых явлений в схемах. Джон Мартинис – американский физик и один из лидеров в разработке сверхпроводящих кубитов, стоявший у истоков проектов по созданию квантового компьютера нового поколения. Каждый из них десятилетиями работал на границе экспериментальной физики и технологий будущего, и их вклад стал основой для современного квантового приборостроения.
Много лет считалось, что квантовые эффекты живут только в микромире. Частицы могут «просачиваться» сквозь барьеры, исчезать в одной точке и появляться в другой, а их энергия принимает только строго определенные значения – всё это казалось невозможным для предметов, которые можно увидеть невооруженным глазом. Но Кларк, Деворе и Мартинис доказали обратное.
В своих экспериментах они использовали сверхпроводящие схемы, построенные на эффекте Джозефсона. Эти схемы достаточно велики, чтобы их можно было держать в руке, и в то же время достаточно чувствительны, чтобы проявлять квантовые свойства. Учёные обнаружили, что такие системы могут туннелировать – переходить из одного состояния в другое, словно преодолевая энергетический барьер без достаточной энергии для обычного прыжка. Более того, они наблюдали, что электрическая цепь поглощает и отдаёт энергию только «порциями», как будто это не макроскопический объект, а квантовая частица.
Это открытие стало не только торжеством фундаментальной науки, но и важным шагом вперед в технологии будущего. Ведь именно такие сверхпроводящие схемы сегодня лежат в основе квантовых компьютеров. Квантование энергии и туннелирование в макросистемах – это не просто красивое физическое явление, а один из столпов, на которых строятся современные кубиты.
Их открытие стало мостом между двумя мирами – невидимым царством элементарных частиц и привычной человеческой масштабностью, где квантовые технологии начинают менять наше будущее прямо сейчас.