Шведская королевская академия наук присудила Нобелевскую премию по физике 2025 года трем ученым из США: Джону Кларку из Калифорнийского университета в Беркли, Мишелю Девору из Йеля и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, а также Джону М. Мартинису из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Они получат награду за открытие макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрической цепи. Премия в 11 млн шведских крон разделится поровну между лауреатами.
В 1984–1985 годах команда под руководством Кларка провела эксперименты с цепью из сверхпроводников — материалов, где ток течет без сопротивления. Они разделили сверхпроводники тонким изолятором, создав джозефсоновский переход. Электроны, объединенные в пары Купера, вели себя как единая частица: проходили через барьер, переходя из состояния без напряжения в состояние с напряжением. Также энергия поглощалась и излучалась дискретными порциями — квантами.
Суть открытия проста: квантовые эффекты, обычно видимые на уровне атомов, проявились в цепи размером с чип, где задействовано миллиарды частиц. Туннелирование — это физическое явление, когда частица проходит сквозь стенку, как будто ее нет. Квантование энергии значит, что система меняет энергию не плавно, а скачками.
Это открытие имеет огромное значение для развития человеческой цивилизации, потому что открывает путь к квантовым компьютерам — машинам, решающим задачи в миллионы раз быстрее обычных, для моделирования сложных процессов в медицине, химии и климате.
