یکی پرسشهای اساسی در فیزیک این می باشد که یک سامانه تا چه اندازه می تواند گرانقدر باشد و هنوز اثرات مکانیک کوانتومی را آرم دهد. برندگان این سال محرک نوبل فیزیک آزمایشهایی با یک مدار الکتریکی اجرا دادند که در آن هم تونلزنی کوانتومی و هم ترازهای انرژی کوانتیدهشده در سیستمی به اندازهای گران قدر که در چنگ جا میگرفت، به نمایش گذارده معلم خصوصی فیزیک در همدان شدند.
مکانیک کوانتومی به یک ذره اجازه میدهد تا از میان مانعی که به طور معمول غیرقابل عبور هست، عبور کند؛ پدیدهای که «تونلزنی» نام دارااست. به محض اینکه تعداد زیادی ذره مشغول شوند، اثرات کوانتومی معمولاً بیعنایت می شوند. البته آزمایشهای این برندگان علامت داد که ویژگیهای مکانیک کوانتومی میتوانند در مقیاس ماکروسکوپی نیز به شکلی ملموس بروز کنند.
در سالهای ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵، جان کلارک، میشل ه. دوورو و جان م. مارتینیس دستهای از آزمایشها را با یک مدار الکترونیکی ساختهشده از ابررساناها اجرا دادند؛ اجزایی که میتوانند جریان را بدون مقاومت الکتریکی عبور دهند. دراین مدار، اجزای ابررسانا با لایهای نازک از مادهای نارسانا از هم غیروابسته شده بودند – آرایشی که به آن «لینک جوزفسون» گفته می گردد. آنها با تنظیم و اندازهگیری دقیق ویژگیهای متعدد مدارشان توانستند پدیدههایی را که هنگام عبور جریان از مدار پدید میآمد رسیدگی و در دست گرفتن کنند. ذرات بارداری که از ابررسانا عبور میکردند، کلاً سامانهای را تشکیل میدادند که مانند یک ذره واحد کردار میکرد و آحاد مدار را در بر میگرفت.
این سامانه شبهذرهای ماکروسکوپی ابتدا در حالتی قراردارد که جریان فارغ از هیچ ولتاژی در آن جریان دارد. این سامانه در این حالت به دام افتاده میباشد، گویی پشت مانعی می باشد که نمیتواند از آن عبور کند. در آزمایش، سامانه ویژگی کوانتومی خود را نشان میدهد و از وضعیت بدون ولتاژ از طریق تونلزنی خارج میگردد. تغییر تحول وضعیت سامانه از طریق ظهور ولتاژ شناسایی می گردد.
برندگان همچنین آرم دادند که سامانه همانگونه که مکانیک کوانتومی پیشبینی میکند رفتار میکند – یعنی کوانتیده است، به این مضمون که تنها قادر است مقادیر مشخصی از انرژی را جذب یا منتشر کند.
«شگفتانگیز می باشد که می توانیم پای کوبی بگیریم چهطور مکانیک کوانتومی، با بیش از یک قرن قدمت، همچنان ما را شگفتزده میکند. این نظریه همچنین فوقالعاده موءثر هست، زیرا مبنای آحاد فناوری دیجیتال امروزی به شمار میرود.»
این را اوله اریکسون، مدیر کمیته نوبل فیزیک، اعلامکرد.
ترانزیستورهای موجود در ریزتراشههای کامپیوتر نمونهای از فناوری کوانتومی تصویبشدهای می باشند که در حوالی ما وجود دارد. مشوق نوبل فیزیک سال جاری فرصتهایی برای بسط نسل آجل فناوریهای کوانتومی فراهم کرده است، از جمله کد گذاری کوانتومی، رایانش کوانتومی و حسگرهای کوانتومی.
یکی پرسشهای اساسی در فیزیک این می باشد که یک سامانه تا چه اندازه می تواند گرانقدر باشد و هنوز اثرات مکانیک کوانتومی را آرم دهد. برندگان این سال محرک نوبل فیزیک آزمایشهایی با یک مدار الکتریکی اجرا دادند که در آن هم تونلزنی کوانتومی و هم ترازهای انرژی کوانتیدهشده در سیستمی به اندازهای گران قدر که در چنگ جا میگرفت، به نمایش گذارده معلم خصوصی فیزیک در همدان شدند.
مکانیک کوانتومی به یک ذره اجازه میدهد تا از میان مانعی که به طور معمول غیرقابل عبور هست، عبور کند؛ پدیدهای که «تونلزنی» نام دارااست. به محض اینکه تعداد زیادی ذره مشغول شوند، اثرات کوانتومی معمولاً بیعنایت می شوند. البته آزمایشهای این برندگان علامت داد که ویژگیهای مکانیک کوانتومی میتوانند در مقیاس ماکروسکوپی نیز به شکلی ملموس بروز کنند.
در سالهای ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵، جان کلارک، میشل ه. دوورو و جان م. مارتینیس دستهای از آزمایشها را با یک مدار الکترونیکی ساختهشده از ابررساناها اجرا دادند؛ اجزایی که میتوانند جریان را بدون مقاومت الکتریکی عبور دهند. دراین مدار، اجزای ابررسانا با لایهای نازک از مادهای نارسانا از هم غیروابسته شده بودند – آرایشی که به آن «لینک جوزفسون» گفته می گردد. آنها با تنظیم و اندازهگیری دقیق ویژگیهای متعدد مدارشان توانستند پدیدههایی را که هنگام عبور جریان از مدار پدید میآمد رسیدگی و در دست گرفتن کنند. ذرات بارداری که از ابررسانا عبور میکردند، کلاً سامانهای را تشکیل میدادند که مانند یک ذره واحد کردار میکرد و آحاد مدار را در بر میگرفت.
این سامانه شبهذرهای ماکروسکوپی ابتدا در حالتی قراردارد که جریان فارغ از هیچ ولتاژی در آن جریان دارد. این سامانه در این حالت به دام افتاده میباشد، گویی پشت مانعی می باشد که نمیتواند از آن عبور کند. در آزمایش، سامانه ویژگی کوانتومی خود را نشان میدهد و از وضعیت بدون ولتاژ از طریق تونلزنی خارج میگردد. تغییر تحول وضعیت سامانه از طریق ظهور ولتاژ شناسایی می گردد.
برندگان همچنین آرم دادند که سامانه همانگونه که مکانیک کوانتومی پیشبینی میکند رفتار میکند – یعنی کوانتیده است، به این مضمون که تنها قادر است مقادیر مشخصی از انرژی را جذب یا منتشر کند.
«شگفتانگیز می باشد که می توانیم پای کوبی بگیریم چهطور مکانیک کوانتومی، با بیش از یک قرن قدمت، همچنان ما را شگفتزده میکند. این نظریه همچنین فوقالعاده موءثر هست، زیرا مبنای آحاد فناوری دیجیتال امروزی به شمار میرود.»
این را اوله اریکسون، مدیر کمیته نوبل فیزیک، اعلامکرد.
ترانزیستورهای موجود در ریزتراشههای کامپیوتر نمونهای از فناوری کوانتومی تصویبشدهای می باشند که در حوالی ما وجود دارد. مشوق نوبل فیزیک سال جاری فرصتهایی برای بسط نسل آجل فناوریهای کوانتومی فراهم کرده است، از جمله کد گذاری کوانتومی، رایانش کوانتومی و حسگرهای کوانتومی.
همین اصول در مقیاس تبارکتر