Нобелова награда за физику америчким научницима за допринос квантној механици

Једно од кључних питања у физици јесте колика може бити максимална величина система који може показивати квантномеханичке ефекте. Овогодишњи добитници Нобелове награде извели су експерименте са електричним колима у којем су демонстрирали квантномеханичко тунеловање и квантизоване енергетске нивое у систему довољно великом да може стати у руку.

Квантна механика омогућава честици да прође право кроз баријеру помоћу процеса који се назива тунеловање.

Када су у питању велики бројеви честица, квантномеханички ефекти обично постају занемарљиви. Експерименти добитника награде показали су да се квантномеханичка својства могу конкретно приказати и на макроскопском нивоу.

Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис извели су 1984. и 1985. године серију експеримената са електронским колом направљеним од суперпроводника, компоненти које могу проводити струју без електричног отпора. У колу су суперпроводљиви делови били раздвојени танким слојем непроводљивог материјала, у поставци познатој као Џозефсонова спојница.

Усавршавањем и мерењем свих различитих својстава кола, успели су да контролишу и истраже појаве које настају када кроз њега прође струја. Заједно, наелектрисане честице које се крећу кроз суперпроводник чиниле су систем који се понашао као да су оне једна јединствена честица која испуњава цело коло.

Овај макроскопски систем налик честици се првобитно налази у стању у коме струја протиче без било каквог напона. Систем је заробљен у том стању, као иза баријере коју не може да пређе. У експерименту систем показује свој квантни карактер успевајући да „побегне“ из стања нултог напона кроз тунеловање. Промена стања система детектује се појавом напона.

Добитници награде су такође могли да покажу да се систем понаша баш како квантна механика предвиђа – он је квантизован, што значи да апсорбује или емитује само одређене количине енергије.

„Дивно је бити у стању да прославимо како квантна механика непрестано доноси нова изненађења. Такође је и изузетно корисна, јер је квантна механика темељ целе дигиталне технологије“, каже Оле Ериксон, председник Нобеловог одбора за физику.

Транзистори у микрочиповима рачунара су један од примера етаблиране квантне технологије која нас окружује. Овогодишња Нобелова награда за физику пружила је могућности за развој следеће генерације квантне технологије, укључујући квантну криптографију, квантне рачунаре и квантне сензоре.

Додела Нобелових награда биће настављена сутра признањем за хемију, затим у четвртак за књижевност, док ће у петак бити објављен добитник Нобелове награде за мир. Награда за економију биће додељена 13. октобра.

Свечана церемонија уручења награда биће одржана 10. децембра, на годишњицу смрти Алфреда Нобела, шведског индустријалца и проналазача динамита, који је и утемељио ова престижна признања.