ფიზიკის დარგში 2025 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატების ვინაობა ახლახან გავიგეთ. პრიზი სამ მეცნიერს გადაეცა: ჯონ კლარკს, მიშელ დევორესა და ჯონ მარტინისს. სამივე მათგანი კალიფორნიის უნივერსიტეტის პროფესორია და კვანტური მექანიკის შესწავლაში დიდი წვლილი მიუძღვის.

ჯილდო მათ "ელექტრულ წრედში მაკროსკოპული კვანტურ-მექანიკური ტუნელირებისა და ენერგიის დაკვანტვის აღმოჩენისთვის" მიიღეს. ფიზიკის ერთ-ერთი მთავარი კითხვა სწორედ ისაა, თუ მაქსიმუმ რა ზომის სისტემაში შეიძლება კვანტურ-მექანიკური ეფექტების დემონსტრირება. წლევანდელმა ლაურეატებმა ამის გასაგებად ექსპერიმენტები ჩაატარეს, რისთვისაც ელექტრული წრედი გამოიყენეს.

შედეგად მათ კვანტური ტუნელირება, იგივე გვირაბული ეფექტი, და დაკვანტული ენერგია ისეთი ზომის სისტემაში გამოავლინეს, რომლის ხელში დაჭერაც შესაძლებელია. პირველი ფენომენი გულისხმობს ნაწილაკის აღმოჩენას იმგვარი ბარიერის მეორე მხარეს, რომელში გაღწევაც მას, წესით, არ უნდა შეეძლოს. ნაწილაკთა რაოდენობის ზრდა მსგავსი ეფექტის შანსებს ამცირებს, მაგრამ ნობელიანტებმა ეს მაკროსკოპულ, ანუ შედარებით დიდ, მასშტაბებში მაინც დააფიქსირეს.

ექსპერიმენტები 1984-1985 წლებში ტარდებოდა. მათში გამოყენებული წრედი ზეგამტარი კომპონენტებისგან შექმნეს, რომელთაც ელექტრული წინაღობა არ ახასიათებს. ისინი თხელი გაუმტარი მატერიის შრით გამიჯნეს და ჯოზეფსონის შეერთების სახელით ცნობილი მოწყობილობა მიიღეს.

სხვადასხვა მახასიათებლის გაზომვისა და გასწორების შემდეგ მეცნიერებმა წრედის გააქტიურებისას გამოვლენილი ფენომენის კონტროლი და მასზე დაკვირვება შეძლეს. ზეგამტარში მოძრავმა ნაწილაკებმა ისეთი სისტემა შექმნა, რომელიც ერთი ნაწილაკის მსგავსად მოქმედებდა და მან მთლიანი წრედი მოიცვა.

ეს სისტემა იმგვარ მდგომარეობაშია, რომელშიც დენი ძაბვის გარეშე გადაადგილდება. მას მსგავსი მდგომარეობიდან გასვლა არ შეუძლია, თითქოს ბარიერს ვერ ლახავს. ამის მიუხედავად, ექსპერიმენტებისას გვირაბული ეფექტის მეშვეობით კვანტური ეფექტი დაფიქსირდა, რისი ნიშანიც ძაბვა იყო.

წლევანდელმა ლაურეატებმა აჩვენეს ისიც, რომ წრედის მახასიათებლები კვანტური მექანიკის მიერ პროგნოზირებულს ემთხვეოდა. კერძოდ, ის დაიკვანტა, ანუ კონკრეტული ოდენობის ენერგიის შთანთქმა და გამოყოფა შეეძლო.

ნობელის კომისიაში აღნიშნავენ, რომ ეს მიგნებები მნიშვნელოვანი და გამოსადეგია, რადგან კვანტური მექანიკა ციფრული ტექნოლოგიების საფუძველია. ამის ერთ-ერთი მაგალითი კომპიუტერების მიკროჩიპებში არსებული ტრანზისტორებია. ეს ნიშნავს, რომ პრიზიორების აღმოჩენები ახალი თაობის კვანტური ტექნოლოგიის შექმნაში შეიძლება დაგვეხმაროს, მათ შორის: კვანტური კრიპტოგრაფიის, კომპიუტერებისა და სენსორების.