Физик Лисовский: нобелиаты создали прародителя сверхпроводящих кубитов

Нобелевскую премию по физике присуждили британцу Джону Кларку, французу Мишелю Деворе и американцу Джону Мартинису за работы в области квантовой физики. Они создали устройства, которые стали прародителями сверхпроводящих кубитов, – единиц хранения информации в квантовых компьютерах, – объяснил "Газете.

Ru" замдиректора Физтех-школы электроники, фотоники и молекулярной физики Степан Лисовский.

Раньше квантомеханические эффекты практически не наблюдались в нашем макромире, потому что они в основном проявляются на микромасштабах, характерных для атома. Потом ученые обнаружили несколько ключевых макроскопических квантовых эффектов: сверхпроводимость и сверхтекучесть. Суть эффектов в том, что при определённых температурах, частицы начали объединяться в одну сущность, и начинали вести себя согласованно. Из-за этого между ними исчезало трение.

"Чтобы объяснить это, можно провести аналогию с дорожным движением. Когда каждый водитель принимает свое решения о передвижении, — машины едут разрозненно и от этого медленно. Если же заставить все машины двигаться синхронно, они начнут двигаться как единое целое и скорость увеличится. То же самое происходит в квантовом мире: электроны или атомы гелия в сверхпроводниках и сверхтекучих веществах начинают вести себя как единое целое", – объяснил Лисовкский.

В 1984 и 1985 годах ученые провели серию экспериментов с электронной схемой, состоящей из сверхпроводников — компонентов, которые могут проводить ток без электрического сопротивления, — двигаясь, подобно машинам, как единое целое.

Лауреаты смогли продемонстрировать, что система ведет себя в соответствии с предсказаниями квантовой механики — она квантуется, то есть поглощает или излучает только определённое количество энергии. Транзисторы в компьютерных микросхемах — один из примеров устоявшихся квантовых технологий, которые нас окружают.

Присужденная в этом году Нобелевская премия по физике открыла возможности для разработки квантовых технологий следующего поколения, включая квантовую криптографию, квантовые датчики и квантовые компьютеры.