Što heta za zahadkavy kvantavy tunel, za jaki siońnia dali Nobiela?

Łaŭreatami Nobieleŭskaj premii pa fizicy 2025 hoda siońnia stali brytaniec Džon Kłark, amierykaniec Džon M. Marcinis i francuz Mišel Ch. Devare. Jany atrymali premiju za adkryćcio makraskapičnaha kvantava-miechaničnaha tunelavańnia i kvantavańnia enierhii ŭ elektryčnym łancuhu, piša Bi-bi-si.

Jak havorycca ŭ pres-relizie Nobieleŭskaha kamiteta, adno z asnoŭnych pytańniaŭ u fizicy — heta maksimalny pamier sistemy, u jakoj mohuć prajaŭlacca kvantava-miechaničnyja efiekty. Łaŭreaty Nobieleŭskaj premii hetaha hoda praviali ekśpierymienty z elektryčnym łancuhom, u jakich prademanstravali i kvantava-miechaničny tunelny efiekt, i kvantavanyja ŭzroŭni enierhii ŭ sistemie, dastatkova vialikaj, kab jaje možna było ŭziać u ruku.

Kvantavy tunel

Pryncypy kvantavaj miechaniki dazvalajuć čaścicy prachodzić praz barjery z dapamohaj miechanizmu, jaki nazyvajecca tunelavańniem. Ale kali ŭ pracesie ŭdzielničaje vialikaja kolkaść čaścic, kvantava-miechaničnyja efiekty zvyčajna stanoviacca niaznačnymi. Łaŭreaty premii hetaha hoda ekśpierymientalna pakazali, što kvantava-miechaničnyja ŭłaścivaści mohuć prajaŭlacca na makraskapičnym uzroŭni.

U 1984 i 1985 hadach Džon Kłark, Mišel Devare i Džon Marcinis praviali sieryju ekśpierymientaŭ z elektronnaj schiemaj, pabudavanaj sa zvyšpravadnikoŭ — kampanientaŭ, jakija mohuć pravodzić tok biez elektryčnaha supracivu. U ich schiemie zvyšpravodnyja kampanienty byli adasobleny tonkim płastom niepravodnaha materyjału — tak zvany džoziefsonaŭski kantakt (efiekt Džoziefsana — heta źjava praciakańnia zvyšpravodnaha toku praz tonki płast dyelektryka, jaki raździalaje dva zvyšpravodniki).

Udaskanaliŭšy i vymieraŭšy ŭsie roznyja ŭłaścivaści svajoj schiemy, vučonyja zdoleli kantralavać i daśledavać źjavy, jakija ŭźnikajuć pry prachodžańni toku praź jaje. Zaradžanyja čaścicy, ruchajučysia praz zvyšpravadnik, uzajemadziejničali tak, jak byccam jany składali adnu čaścicu, jakaja zapaŭniaje ŭsiu schiemu. Hetaja makraskapičnaja sistema, padobnaja da čaścicy, pieršapačatkova znachodzicca ŭ stanie, u jakim tok ciače biez napružańnia. Sistema nibyta zakryta ŭ hetym stanie, jak byccam za barjeram, jaki jana nie moža pieraadoleć. U ekśpierymiencie sistema demanstruje svoj kvantavy charaktar, zdolnaja vyjści z stanu nulavoha napružańnia praz tunelavańnie. Źmiena stanu sistemy vyjaŭlajecca pa źjaŭleńni napružańnia.

Łaŭreaty taksama zdoleli prademanstravać, što sistema pavodzić siabie tak, jak i prahnazuje kvantavaja miechanika — jana pahłynaje abo vypramieńvaje tolki peŭnyja kolkaści (kvanty) enierhii. «Dziŭna, što kvantavaja miechanika, jakoj užo sto hadoŭ, praciahvaje prynosić novyja siurpryzy. Akramia taho, jana nadzvyčaj karysnaja, bo źjaŭlajecca asnovaj usich ličbavych technałohij», — skazaŭ Olle Eryksan, staršynia Nobieleŭskaha kamiteta pa fizicy.

Tranzistary ŭ mikračypach kampjutaraŭ — adzin z prykładaŭ kvantavaj technałohii, jakaja nas atačaje. Nobieleŭskaja premija pa fizicy hetaha hoda adkryła mahčymaści dla raspracoŭki kvantavych technałohij nastupnaha pakaleńnia, uklučajučy kvantavuju kryptahrafiju, kvantavyja kampjutary i kvantavyja datčyki.

Zaŭtra buduć nazvanyja nobieleŭskija łaŭreaty pa chimii.

• 11
• 1
• 1
• 2
• 0
• 0
• 0
• 0