Нобелова награда за физику тројици научника за допринос квантној механици

Нобелова награда за физику за 2025. додељена је тројици научника, Британцу Џону Кларку, Американцу Џону М. Мартинису и Французу Мишелу Девору за откриц́е макроскопског квантно-механичког тунеловања и квантизације енергије у електричним колима.

Макроскопско је голим оком видљиво, без лупе или микроскопа.

„Не постоји напредна технологија која се данас користи, а да се не ослања на квантну механику, попут мобилних телефона, камера... и оптичких каблова&qуот;, пише у образложењу Нобелов комитет.

Једно од кључних питања у физици јесте колика може бити максимална величина система који може показивати квантномеханичке ефекте, додаје се.

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 да стане у руку.

Квантни тунел

Квантна механика описује како ствари различито функционишу на невероватно малим размерама.

На пример, када нормална лопта удари у зид, она се одбија назад.

Али на квантном нивоу, честица ц́е заправо проц́и право кроз зид, што је феномен који се назива „тунелирање&qуот;.

Овогодишња награда је додељена за експерименте из 1980-их који су показали да се квантно тунелирање може посматрати и на макроскопском нивоу, укључујуц́и више честица, коришц́ењем суперпроводника.

Ово значи да се нарушавају поједини закони класичне физике које смо ми сви учили у школи, каже Влатко Ведрал, професор физике на Универзитету Оксфорд за ББЦ на српском.

„Добитници ове награде су показали да кад електрон у електричном колу дође на раскрсницу где може да се креће у два различита правца, он у ствари одлази у оба та правца у исто време!

„То је феномен квантне суперпозиције, што је стање честица у коме постоје на више места у исто време&qуот;, објашњава професор Ведрал у писаном одговору.

Класична физика би ту предвидела да електрон иде или у једном или у другом правцу (што је у ствари једно од Киркохових правила), а не у оба правца у исто време, додаје он.

„Ови експерименти су сада база квантних компјутера и разних других квантних технологија&qуот;.

• Шта је квантна апокалипса
• „Интернет будућности ће се спојити са људским мозгом“: Мичио Каку, визионарски физичар
• Холограми: Научно чудо које је проналазачу донело Нобелову награду

Ко су добитници?

Џон Кларк, Мишел Х. Деворет и Џон М. Мартинис извели су 1984. и 1985. 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, сличан честицама, у почетку је у стању у којем струја тече без напона.

Систем је заробљен у овом стању, као да је иза баријере коју не може да превазиђе.

У експерименту, систем демонстрира своју квантну природу тако што успева да побегне из стања нултог напона кроз тунелирање.

Промена стања система се детектује појавом напона.

Лауреати су успели да покажу да се систем понаша како је предвиђено квантном механиком - апсорбује или емитује само одређене количине (кванте) енергије.

Погледајте причу о Милеви Ајнштајн: Физичарка чији је допринос науци потцењен

„Запањујуц́е је да квантна механика, стара један век, наставља да нуди нова изненађења.

„Штавише, изузетно је корисна, јер чини основу свих дигиталних технологија“, рекао је Оле Ериксон, председник Нобеловог комитета за физику.

Транзистори у рачунарским микрочиповима су један од примера квантне технологије која нас окружује.

Овогодишња Нобелова награда за физику отворила је врата развоју квантних технологија следец́е генерације, међу којима су и квантна криптографија, квантни рачунари и квантни сензори.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=пХЦн9бб0Олс

Прошле године, научници Џон Хопфилд и Џефри Хинтон добили су Нобелову награду за физику за изуме који су омогуц́или машинско учење у неуронским мрежама.

Њихов рад је, између осталог, допринео стварању модерних система вештачке интелигенције.

Од 1901, Нобелова награда за физику додељена је 119 пута, са 228 лауреата.

Најмлађи лауреат за физику био је Лоренс Брег, који је награду добио 1915. у 25. години.

Најстарији је био лауреат из 2018, Артур Ашкин, који је награду добио у 96. години.

Нобелова недеља се традиционално одржава у Стокхолму почетком октобра. Награда за физику је друга награда која се додељује.

Првог дана се проглашавају лауреати из медицине и физиологије.

Следе награде из физике, хемије и књижевности, а на крају недеље се проглашава лауреат Нобелове награде за мир.

Награда за мир може да буде додељена не само појединцима, вец́ и организацијама.

Ово је једина награда коју додељује Норвешка академија наука, а не Шведска академија наука.

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Инстаграму и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на ббцнасрпском@ббц.цо.ук

• Физичар Бранко Лаловић: Пионир соларне енергетике „који је зрачио“
• Милева Марић и Алберт Ајнштајн - ко је био бисер, а ко шкољка
• Експеримент са Тамном енергијом уздрмао Ајнштајнову теорију универзума
• Зашто су Ајнштајн и његове колеге пружали „ирационални отпор“ идеји да постоје црне рупе
• Како је Хигсов бозон променио наше разумевање универзума
• Научници близу откривања пете силе у природи

(ББЦ Невс, 10.07.2025)