Нобелевскую премию по физике 2025 года получили британец Джон Кларк, француз Мишель Деворе и американец Джон Мартинис за революционные работы в области квантовой физики. Они создали устройства, которые стали основой для сверхпроводящих кубитов — ключевых элементов квантовых компьютеров. Их эксперименты в 1980-х годах показали, что квантовые эффекты, обычно заметные только на уровне атомов, могут проявляться в макроскопических системах, таких как электрические цепи. Об этом «Газете.Ru» рассказал Степан Лисовский, замдиректора Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики.

Квантовые эффекты: от атомов к макромиру

Квантовая механика традиционно описывает поведение частиц на микроскопическом уровне, где, например, электроны могут «туннелировать» через барьеры. Но в обычном мире эти эффекты теряются из-за хаотичных взаимодействий множества частиц. Лауреаты доказали обратное: в сверхпроводниках — материалах, проводящих ток без сопротивления при низких температурах, — миллиарды частиц могут вести себя как единое целое, демонстрируя квантовые свойства.

«Представьте дорожное движение: если каждый водитель едет сам по себе, возникают пробки. Но если все машины движутся синхронно, как единый поток, скорость возрастает. Так же в сверхпроводниках электроны действуют согласованно, без трения», — объяснил Лисовский. В 1984–1985 годах учёные создали сверхпроводящие цепи, которые квантовали энергию, то есть поглощали или излучали её фиксированными порциями, как предсказывает квантовая механика.

Прорыв для технологий

Как отметил научный руководитель центра квантовых технологий Сбера Станислав Страупе, лауреаты показали, что квантовые эффекты возможны для больших объектов, таких как металлические структуры из алюминия, видимые под микроскопом. Их работа заложила фундамент для сверхпроводящих кубитов — единиц хранения информации в квантовых компьютерах. Такие компьютеры уже существуют: IBM и Google используют их, а в России исследования ведутся в МИСИС, МГТУ им. Баумана и на Физтехе.

Эти открытия открывают путь к новым технологиям: квантовой криптографии, сверхчувствительным датчикам и мощным квантовым компьютерам, способным решать задачи, недоступные классическим системам, — от моделирования молекул до оптимизации логистики.

Вкратце...

Нобелевку по физике 2025 года вручили Джону Кларку, Мишелю Деворе и Джону Мартинису за демонстрацию квантовых эффектов в макроскопических сверхпроводящих цепях — прародителях кубитов для квантовых компьютеров. Их открытия в 1980-х годах делают реальностью квантовые технологии, а в России такие исследования уже ведут в МИСИС и на Физтехе.