Технология, лежащая в основе электронного устройства, получившего Нобелевскую премию по физике 2025 года

Нобелевскую премию по физике 2025 года удостоились трое ученых за то, что они превратили квантовые концепции, которые когда-то существовали только в теории, в основу будущих технологий.

Трое американских учёных получили Нобелевскую премию по физике 2025 года. Фото: Le Monde .

В лабораториях, настолько холодных, что температура была близка к абсолютному нулю, три учёных, Джон Кларк, Мишель Деворе и Джон Мартинис, провели эксперименты, изменившие представление человечества о квантовом мире . Теперь они удостоены Нобелевской премии по физике 2025 года — высокой награды за сорокалетний путь исследования границ между теорией и практикой.

Новые перспективы квантовой физики

7 октября Королевская шведская академия наук объявила о присуждении Нобелевской премии по физике за 2025 год трём учёным: Джону Кларку, Мишелю Деворе и Джону Мартинису. Они были удостоены премии за «новаторские эксперименты, расширившие наше понимание того, как квантовая механика действует в физическом мире». По мнению комитета по присуждению премии, работа трёх физиков продемонстрировала, что квантовые эффекты можно наблюдать в системах больших размеров, не ограничиваясь только атомным уровнем.

На онлайн-пресс-конференции после объявления профессор Джон Кларк, преподающий в Калифорнийском университете, сказал, что он был «ошеломлен и взволнован», когда услышал эту новость.

Квантовая физика прокладывает путь множеству будущих технологий. Фото: Bloomberg .

«Я никогда не думал, что моя работа будет признана на таком уровне», — сказал он. Кларк добавил, что принципы, которые они изучали, легли в основу современных технологий, от смартфонов до компьютеров.

Эксперименты Кларка, Деворе и Мартиниса, проведённые в период с 1980 по 2000 год, были сосредоточены на наблюдении квантовых явлений в сверхпроводящих цепях. Результаты показали, что квантовые состояния могут сохраняться достаточно долго для их измерения, что открыло путь к их контролю и практическому использованию.

Эти работы закладывают основу для создания квантовых компьютеров – устройств, способных обрабатывать информацию в миллионы раз быстрее современных компьютеров в определённых вычислениях. Кроме того, эти исследования способствуют разработке квантовых датчиков, технологий шифрования, не поддающихся взлому традиционными методами, и многих других потенциальных приложений.

Эпоха квантовых компьютеров

Профессор Мишель Деворе из Йельского университета известен как пионер в исследовании сверхпроводящих квантовых битов (кубитов) – технологии, которая в настоящее время используется такими крупными корпорациями, как IBM, Google и Intel, в квантовых вычислительных системах. За последние 40 лет исследований он и его коллеги нашли способ поддерживать стабильное квантовое состояние, что является самым большим препятствием в этой области.

Джон Мартинис, профессор Калифорнийского университета, известен своей ролью лидера команды Google Quantum AI. В 2019 году он возглавил исследовательскую группу, которая достигла рубежа в области квантового превосходства, когда квантовый компьютер Google выполнил сложнейшее вычисление за 200 секунд, что на тот момент было бы необходимо самому мощному суперкомпьютеру в мире за тысячи лет. Это достижение стало важным шагом в истории вычислений.

Джон Кларк (слева), Мишель Х. Деворе (в центре) и Джон М. Мартинис (справа) — учёные, получившие Нобелевскую премию по физике 2025 года. Фото: Physics World .

Однако Мартинис покинул Google в 2020 году. В интервью Forbes он заявил, что решение было продиктовано желанием вернуться к фундаментальным исследованиям. Он признал, что корпоративная среда может способствовать ускорению прогресса, но иногда она также ограничивает творческий потенциал.

«Науку невозможно подчинить рыночному графику», — сказал Мартинис.

Для Джона Кларка, старшего из трёх учёных, Нобелевская премия стала достойным признанием работы всей его жизни. Он первым продемонстрировал, что сверхпроводящие цепи могут проявлять определённое квантовое поведение, заложив тем самым основу для современных кубитов. Кларк считает, что это исследование — лишь «вершина айсберга», и что более молодые поколения физиков пойдут ещё дальше в применении квантовой механики.

По данным Reuters , несмотря на огромные перспективы применения квантовых компьютеров, эта область по-прежнему сталкивается с множеством проблем, особенно в области поддержания стабильности и точности кубитов в течение длительного времени. Однако Нобелевская премия этого года свидетельствует о том, что научное сообщество верит в переход квантовых технологий из экспериментальной стадии в стадию реального применения.

Источник: https://znews.vn/cong-nghe-dang-sau-thiet-bi-dien-tu-doat-giai-nobel-phat-ly-2025-post1591816.html