Ученые объяснили Нобелевскую премию по физике на примере мяча и машины Открытие нобелевских лауреатов очень значимо и позволит применить квантовые эффекты не только в микроэлектронике, но и в крупных и мощных устройствах, отмечает физик-ядерщик Алексей Анпилогов
Получившие Нобелевскую премию по физике ученые Джон Кларк, Мишель Деворе и Джон Мартинис сумели доказать, что квантовое туннелирование— преодоление энергетического барьера без достаточной энергии— возможно не только в микромире, но и с макроскопическими объектами, что раньше было лишь теорией, рассказали опрошенные РБК эксперты.
Обычно квантовые эффекты ассоциируются с частицами микромира— электронами, нейтронами, протонами, то есть объектами, обладающими крайне малой массой и размерами, рассказал РБК физик-ядерщик Алексей Анпилогов.
«Однако представьте систему, состоящую уже не из одной частицы, а из десятков, сотен, тысяч или даже миллионов атомов. Такая система, хоть и кажется «маленькой» по человеческим меркам, в квантовом смысле является поистине гигантской. Синхронизировать поведение всех ее составляющих чрезвычайно трудно— ведь каждая частица имеет собственные энергетические параметры»,— рассказывает он.
Представить, что, например, планета, человек или даже комар могут находиться в квантовом состоянии, невозможно: их частицы рассинхронизированы, и это можно сравнить с оркестром, где каждый инструмент играет свою партию без дирижера— вместо гармонии получается какофония, продолжает Анпилогов.
Лауреаты Нобелевской премии смогли решить эту проблему: им удалось создать макроскопическую систему— электрический контур, помещающийся на ладони,— и продемонстрировать в ней квантовый туннельный эффект.
В центре исследований был Джозефсоновский контакт— два сверхпроводника, разделенные тонким слоем диэлектрика (изолятора), сообщил РБК директор Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ Василий Столяров. Ученые показали, что электрический ток может «протуннелировать» через изолирующий барьер, хотя классическая физика это запрещает, добавляет он.
«Это как еслибы мяч самопроизвольно прокатился сквозь гору, а не перекатился через нее»,— поясняет Столяров.
Схожий пример приводит Анпилогов: «Как еслибы автомобиль оказался по другую сторону горы, не поднимаясь на вершину». В классической механике такое невозможно, но в квантовом мире— вполне реально, добавляет он.
Анпилогов говорит, что значение проведенного научного эксперимента огромно, поскольку теперь квантовые эффекты, которые уже применяются в микроэлектронике, можно будет масштабировать до гораздо более крупных и мощных устройств. Можно представить, что в будущем появятся, например, квантовые коробки передач для электромобилей или квантовые переключатели на линиях электропередачи, соединяющих электростанции с потребителями по сверхпроводящим кабелям, добавляет он.
«Это прорыв, открывающий путь к технологиям завтрашнего дня— и, возможно, уже послезавтра мы увидим их в повседневной жизни»,— заключает Анпилогов.
Читайте РБК в Telegram.
Поделиться Поделиться Вконтакте Одноклассники Telegram
РБК в Telegram
На связи с проверенными новостями
Литва снизила уровень охраны Тихановской. Раньше на это тратили€1 млн в год
Италия обратится к ООН с предложением олимпийского перемирия
Кремль счел возможную передачу Киеву Tomahawk серьезным витком эскалации
Павел Дуров опубликовал кадры купания в водах озера Кольсай в Казахстане
Цивилев призвал брать на работу в IТ участников военной операции
FT узнала о гарантиях Трампа арабским странам в рамках сделки по Газе
Матвиенко предложила собирать с неработающих деньги на ОМС
Кому присудили Нобелевскую премию по физиологии и медицине
Прокуратура утвердила обвинение против актрисы Яны Трояновой
Читайте РБК в Telegram! Подборканаших каналов
Авторы Теги Крадущийся тигр на шелковом пути: как развивается торговля с Узбекистаном
