“Mecanica cuantică permite unei particule să se deplaseze drept printr-o barieră, folosind un proces numit tunelare cuantică. De îndată ce este implicat un număr mare de particule, efectele mecanicii cuantice devin de obicei nesemnificative. Experimentele laureaților au demonstrat că proprietățile mecanicii cuantice pot fi concretizate la scară macroscopică”, a transmis Adunarea Nobel. În 1984 și 1985, John Clarke , Michel H. Devoret și John M. Martinis au efectuat o serie de experimente cu un circuit electronic construit din supraconductori, componente care pot conduce curentul fără rezistență electrică și fără pierderi de energie.
Concret, experimentele laureaților de fizică din acest an au fost realizate pe un cip. În circuitul electronic dezvoltat, componentele supraconductoare erau separate de un strat subțire de material neconductor, o configurație cunoscută sub numele de joncțiune Josephson. Prin perfecționarea și măsurarea tuturor proprietăților circuitului lor, cercetătorii au reușit să controleze și să exploreze fenomenele care apăreau atunci când prin el trece curent electric. Împreună, particulele încărcate care se mișcau prin supraconductor formau un sistem care se comporta ca și cum ar fi fost o singură particulă ce ocupa întregul circuit.
În acest sistem, particulele încărcate care se deplasează prin supraconductor se comportă colectiv ca o singură particulă cuantică ce ocupă întregul circuit. Sistemul în cauză poate transporta curent electric chiar și în absența unei tensiuni aplicate, însă rămâne blocat în această stare stabilă din cauza unei bariere energetice care îl împiedică să iasă. Totuși, datorită efectelor cuantice, sistemul poate “ieși” din starea de tensiune zero, într-un mod imposibil în fizica clasică – ca și cum o bilă ar trece direct printr-un perete, fără să-l spargă. Fenomenul se numește tunelare cuantică.
Până la aceste experimente, cercetătorii credeau că efectele cuantice pot fi observate doar la scară microscopică – în atomi sau particule subatomice. Cei trei laureați au demonstrat însă că aceleași legi se aplică și unor circuite suficient de mari încât pot fi ținute în mână.
“Este minunat să putem celebra modul în care mecanica cuantică, veche de un secol, oferă în permanență noi surprize. Este, de asemenea, extrem de util, deoarece mecanica cuantică este fundamentul întregii tehnologii digitale”, a transmis Olle Eriksson, președintele Comitetului Nobel pentru Fizică.
Sursa: biziday