За що відзначили лауреатів Нобелівки з фізики і до чого тут українці: пояснює академік НАН

Нобелівську премію з фізики у 2025 році отримали Джон Кларк, Річард Деворе та Джон Мартініс – за експериментальне спостереження квантового тунелювання макроскопічного об’єкта, а саме надпровідного конденсату.

Як пояснює в коментарі для "УП. Життя" академік НАН України і директор Київського академічного університету Олександр Кордюк, це відкриття показало, що квантові ефекти можуть проявлятися не лише на рівні окремих частинок, а й у цілих макрооб’єктах.

"Премію дали за експериментальне спостереження квантового тунелювання макроскопічного об'єкта – надпровідного конденсата. Кларк та Мартінес – гарні експериментатори, Деворе – теоретик", – зазначає Кордюк.

До їхніх експериментів науковці вже знали про тунелювання окремих електронів – за це у 1973 році Нобелівку отримали Джозефсон, Есакі й Джайєвер.

"А Кларк, Деворе та Мартініс спостерігали тунелювання всього конденсату. Пари електронів у надпровіднику поводяться як один квантовий об’єкт, перебувають в одному стані і є нерозрізнені. Тому можна спостерігати квантові ефекти: тунелювання, квантування енергії – у макроскопічному масштабі", – каже Кордюк.

І саме це, додає вчений, відкрило можливість створювати пристрої, де квантова поведінка проявляється у реальних електричних колах, а не лише у мікроскопічних атомних системах.

За словами Кордюка, теоретичну основу цієї ідеї заклав британський фізик Ентоні Легетт, а Кларк, Деворе та Мартініс у 1985 році змогли експериментально показати квантове тунелювання у джозефсонівському контакті.

"Вони реалізували ідею Легетта навіть не на кільці з контактом Джозефсона, а на самому контакті. І це лягло в основу сучасних надпровідних кубітів", – зазначає Кордюк.

Саме такі кубіти згодом використовувала команда Джона Мартініса, коли він керував розробкою надпровідного квантового комп’ютера Google.

Кордюк також наголошує, що українські фізики стояли поруч із цими відкриттями.

"Цікаво, що Володимир Шнирков, нині співробітник КАУ, проводив такі експерименти ще у 1985 році в Харкові, у ФТІНТ. Він спостерігав квантування саме на петлі, як запропонував Легетт, хоча йому певний час ніхто не вірив", – каже Кордюк.