Bu il fizika üzrə Nobel mükafatı kvant effektlərinin makroskopik sistemlərdə də müşahidəsini kəşf etmiş alimlərə verilib

     Amerikalı fiziklər John Clarke, Michel Devoret və John Martinis 2025-ci il fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görülüblər. Onlar kvant effektlərinin yalnız hissəciklərin mikrodünyasında deyil, həm də əllə tutula biləcək qədər böyük sistemlərdə də müşahidə oluna biləcəyini təcrübi şəkildə sübut ediblər. Nobel Komitəsinin açıqlamasına görə, alimlər elektrik dövrəsində makroskopik kvant-mexaniki tunelləşmə və enerjinin kvantlaşmasının kəşfinə görə mükafatlandırılıblar. Bu kəşf gələcək kvant texnologiyalarının - superhəssas sensorlardan tutmuş kvant kompüterlərinə qədər - təməlini qoyub. 20-ci əsrin ortalarına qədər kvant effektlərinin - məsələn, hissəciyin enerji baryerindən “keçməsi” ilə səciyyələnən tunelləşmənin - yalnız atomlar və elementar hissəciklər səviyyəsində mövcud olduğu düşünülürdü.

     Lakin 1980-ci illərdə Clarke, Devoret və Martinis tərəfindən Kaliforniya Universitetində (Devoret həmçinin Yel Universitetini təmsil edirdi) aparılmış təcrübələr göstərdi ki, eyni qanunlar makroskopik sistemlər üçün də keçərlidir. Onların işi müqavimətsiz cərəyan ötürən materiallar - yəni superkeçirici elektrik dövrələri üzərində cəmlənmişdi. Tədqiqatçılar çox nazik izolyasiya təbəqəsi ilə ayrılmış superkeçiricilərdən ibarət bir sistem yaratdılar və aşkar etdilər ki, belə bir dövrədə cərəyan ayrı-ayrı elektronların axını kimi deyil, vahid kvant bütövlüyü kimi davranır. Bu “superkeçirici dalğa” enerjinin baryerini aşaraq, vəziyyətlər arasında “tunelləşə” bilərdi - sözün əsl mənasında “divarın içindən keçmək” kimi. 1984-1985-ci illərdə fiziklər iki əsas effekti qeydə aldılar: kvant tunelləşməsi və sistem daxilində enerjinin diskretliyi (kvantlaşması). Nobel Komitəsinin izahına görə, onlar sübut etdilər ki, milyardlarla elektrondan ibarət bir sistem belə, ayrı-ayrı kvant hissəciklərinə xas davranış göstərə bilər.

     Clarke, Devoret və Martinis-in tədqiqatları müasir fizikanın bütöv bir istiqamətinin - kvant elektronikasının - əsasını qoydu. Sonradan məhz kvant bitləri (kubit) yaradıldı ki, bu da kvant kompüterlərinin təməlini təşkil edir. Xüsusilə Martinis 2010-cu illərdə Google şirkətinin kvant hesablama bölməsinə rəhbərlik edib və 2019-cu ildə “kvant üstünlüyü” - klassik superkompüterlərin yerinə yetirə bilmədikləri bir tapşırığın həllinə nail olunduğunu elan edən layihədə iştirak edib. Bu gün, ilk təcrübələrdən onilliklər sonra, mükafata layiq görülən ideyalar artıq sənaye səviyyəsində hazırlanmaqda olan cihazlarda həyata keçirilir. Nobel Komitəsinin press-relizində qeyd olunur: “Laurеatlar göstərdilər ki, kvant və klassik dünyalar arasındakı sərhəd göründüyü qədər sərt deyil. Onların kəşfləri bir zamanlar elmi fantastika sayılan texnologiyalara yol açdı”.

     1901-ci ildə təsis edilmiş fizika üzrə Nobel mükafatı elmi düşüncənin təkamülünü ənənəvi olaraq əks etdirir - Wilhelm Röntgen tərəfindən rentgen şüalarının kəşfindən tutmuş 21-ci əsrin kvant kompüterlərinə qədər. Bu mükafatı indiyədək 226 nəfər alıb, onlardan cəmi 5-i qadındır. Onların arasında Marie Curie, Maria Goeppert-Mayer, Donna Strickland, Andrea Ghez və Anne L’Huillier yer alır. Fizika üzrə ən çox laureat ABŞ-dan çıxıb - 97 nəfər. Sovet və Rusiya alimlərinin payına isə 11 mükafat düşür: bunlara Pyotr Kapitsa, Lev Landau, Zhores Alferov və Vitaly Ginzburg daxildir. Keçən il Nobel Komitəsi mükafatı John Hopfield və Geoffrey Hinton-a machine learning və neyron şəbəkələr sahəsində aparıcı işlərinə görə təqdim edib - bu kəşf, bu ilki kimi, fizikanı hesablama texnologiyaları ilə birləşdirdi.