جائزة نوبل-2025: اختراق الكم الذي يجلب الفيزياء والتكنولوجيا في المستقبل

يعد تأثير النفق أحد أكثر المظاهر الغامضة في العالم الكمومي: جسيم ، الذي يواجه جدار “لا يمكن اختراقه” ، قادر على أن يكون على جانبه الآخر. الحائزين على نوبل في الفيزياءجون كلاركوميشيل ديفوروجون مارتينيسلأول مرة ، لم يلاحظ هذه الظاهرة على مستوى الجزيئات الفردية ، ولكن في الأنظمة بأكملها حيث تعمل الإلكترونات ككل واحد. أظهرت التجارب أنه حتى مثل هذه الحالات الجماعية تطيع قوانين ميكانيكا الكم. ما هو ولماذا من الضروري شرح خبير قناة Science TV.

لتكمن طبيعة الكابل للأشياء في قلب الكلفيSellennaya وأنفسنا ، لكن التأثيرات الكمومية لا تطيع الحدس المعتادولا تعمل على نطاق واسعهذا عالم خاص منفصل تمامًا. النفقما يقرب من 100 عام معروفة وخلال الأرضيةرائعفهم ههو – هيمتطور. المؤلفونالأبحاث التي حصلت على جائزة نوبل في الفيزياء هذا العام ،قدم مساهمة كبيرة في ذلك.

هناك جانبان – تأثير النفق وتقديره.

تأثير النفق

تأثير النفق أساسي (نسالستائر) ظاهرة الكم ، عندما يستقر النظام الكمومي على شيء مثل الجدار ويبدو أنه لاهو – هييغلبلكنش لاحسنًا،ومع ذلك ، هناك فرصة ، فقطاحتمال أن تكون على الجانب الآخرو “الجدران».بلاجودار يحرق هذا التأثيرهو – هيالمباني والانهيار المشع لأعمال النوى.

هذا العام عن الحائينمُبَرهنتأثيربالنسبة للأنظمة التنظيرية (أنظمة الكائنات المادية ، حجمها بين المجهري – PAzmer من الجزيئات– والعالم العياني).في تجاربهم فيدائرة التوصيل الفائقالخامس “الجدرانش »الحالة العامة لكمية كبيرة من الإلكترونات تستريح.

معيتم الجمع بين الإلكترونات الواسعة في التجار ، وهذا هو السبب في أنهم يصبحون«ودي»لبعضهم البعض –وهنا في هذا«ودي»إنهم يمثلون دولة كما لو كان هناك شيء واحد.الهذا أيضا بالتأكيدأساسيالظاهرة الكمومية الميكانيكية.

كان التأثير xأوريشوجيد -معروفللأجزاء الفرديةمثال، لكننوبل عن الحائين على هذا العامنجحلهإظهار لmesoscopicالدول.مثل هذا النظامتقعالخامس “الجدرانش »ويبدو أنه لايجبتمرير ، ولكن في الواقع يمر.

فيO-First ،افتتاحتطوير فهمنا لميكانيكا الكموأجهزة العالم. وثانياً ،يفتح الطريق إلى الإدارةبهذا التأثيروفي الحقيقة،هذا هو التناظرية من الترانزستورات.إذا كنت تستطيع إدارة هذا بفعالية، ثم لديك خصائص الكم الفريدة لشيء مثل المكعبات.

القدرة على إدارتها ومعرفة ما هو معهويمكن أن يحدث ، مهم ، بما في ذلك ،تطويرتكنولوجيا. Cubit هو نظام الكم الذي تحتاج فيه إلى أن يكون لديك حالتان مختلفتان متميزتين. هذا هو السبب في أن ملامح التوصيل الفائقة هي واحدة من الأساليب لإنشاء كمبيوتر الكم.

مستويات الطاقة

الجانب الثاني هو السلطة التقديرية.لعندما تقفل نوعًا من نظام الكم في الفضاء ، على سبيل المثال ، قامت بتسوية الإلكترون بجوار النواة الذرية ، فهناك مستويات طاقة منفصلة.وهذا بعيد عن كل شيء ، يمكن ترتيب الإلكترون بالقرب من السم الذري فقط مع بعض قيم الطاقة.

هذا أمر أساسي تمامًاخاصية OEلهيكل العالم.الحائزين وفي هذه الحالةتمكنت من رؤية الشيء نفسهلنظام التنظير.

لقد أغلقوا هذا النظام من الإلكترونات في دائرة التوصيل الفائق ، ورأوا أن مستويات الطاقة المنفصلة تحدث أيضًا فيها.رo يمكن أن توجد فقط مع بعضتأكيدالطاقة ولا يمكن أن تكون أكثر قليلاً. إن مظاهرة الطبيعة الكمومية الأساسية ليست للإلكترونات الفردية ، ولكن لنظام كبير إلى حد ما.

الاكتشاف ، في الواقع ،وضعت بالفعلطريقإلى واحد منويرزأجهزة الكمبيوتر الكمية IY – على مكعبات التوصيل الفائق. في الكمبيوتر الكمبالضبطهذا مطلوب: حالات منفصلة مفصولة عن بعضها البعض.

لذايتوسع عمل الحائين على نوبلفهم تطبيقات ميكانيكا الكم ، حول مدى شيوع التأثيرات الكمومية في الطبيعة.

علاوة على ذلك ، تم منح جائزة نوبل في العامقرون من ميكانيكا الكم. في عام 1925 ، ابتكر Werner Heisenberg و Max Bourne و Paskual Yordan أول صياغة متسقة منطقيًا لميكانيكا الكم التي تعتمد على المصفوفات الرياضية.

في نهاية عام 1925 ، Erwin SRهو – هيطورت Dinger تركيبة بديلة تعرف باسم ميكانيكي الموجة ، والتي تبين أنها تعادل المصفوفة.كل هذايعتبر ولادة ميكانيكا الكم الحديثة.