Нобелевская премия по физике в 2025 году присуждена

Джону Кларку (John Clarke), Мишелю Х. Деворе (Michel H. Devoret) и Джону М. Мартинису (John M. Martinis)

«за открытие макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрической цепи».

Их эксперименты на чипе продемонстрировали квантовую физику в действии

Квантовая механика позволяет частице проходить сквозь барьер, используя процесс, называемый туннелированием. При большом числе частиц квантово-механические эффекты обычно становятся незначительными. Эксперименты лауреатов продемонстрировали, что квантово-механические свойства можно конкретизировать в макроскопическом масштабе.

В 1984 и 1985 годах Джон Кларк, Мишель Х. Деворе и Джон М. Мартинис провели серию экспериментов с электронной цепью, построенной из сверхпроводников – компонентов, способных проводить ток без электрического сопротивления. В цепи сверхпроводящие компоненты были разделены тонким слоем непроводящего материала, устройством, известным как джозефсоновский переход. Уточняя и измеряя все различные свойства своей цепи, они смогли контролировать и исследовать явления, возникающие при пропускании через неё тока. Вместе заряженные частицы, движущиеся через сверхпроводник, составляли систему, которая вела себя так, как если бы они были единой частицей, заполняющей всю цепь.

Ключевые публикации

1. M. H. Devoret, J. M. Martinis, D. Esteve, J. M. Clarke. Resonant Activation from the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction // Phys. Rev. Lett. 53, 1260 (1984). doi 10.1103/PhysRevLett.53.1260. Cited by 250.

2. J. M. Martinis, M. H. Devoret, J. Clarke. Energy-Level Quantization in the ZeroVoltage State of a Current-Biased Josephson Junction // Phys. Rev. Lett. 55, 1543 (1985). doi 10.1103/PhysRevLett.55.1543. Cited by 520.

3. M. H. Devoret, J. M. Martinis, J. Clarke. Measurement of Macroscopic Quantum Tunneling out of a Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction // Phys. Rev. Lett. 55, 1908 (1985). doi 10.1103/PhysRevLett.55.1908. Cited by 581.

Для понимания сути открытия полезно прочитать

Press release (pdf, 215КБ)

Popular information (pdf, 449КБ)

Scientific background 2025 (pdf, 668КБ)