"Kollektív egység az áramkörben"

Új ablakban

2025. október 28. Utópia (2025. október 28., kedd 19:00)

56:42

00:00

Műsorvezetők: Neuman Gábor Szerkesztők: Lőrincz Csaba, Neuman Gábor

Ahogy arról korábban a Klubrádió is beszámolt, John Clarke és John M. Martinis, a Kaliforniai Egyetem kutatói, valamint Michel H. Devoret, a Yale Egyetem tudósa kapta 2025-ben a fizikai Nobel-díjat. Az elismerés az elektromos áramkörben való makroszkopikus kvantummechanikai alagúteffektus és az energiakvantálás felfedezéséért járt.

„Valamilyen szinten meglepetés, valamilyen szinten várható is volt. Olyan szempontból várta a közösség a Nobel-díjat, hogy ez valahogy a kvantummechanikához kapcsolódjon. Ez leginkább azért van, mert idén egy évfordulót is ünnepünk. Éppen 100 éves a kvantummechanika, 1925-ben született meg a kvantummechanika, illetve az, hogy hogyan tudjuk leírni az elektronok, illetve a nagyon kis részecskék viselkedését, hogy hogyan működik a mikroszkopikus világ. Ennek, éppen ahogyan most a 100. évfordulója van, és ezért az idei év az a kvantummechanika, a kvantumtechnológia éve” – mondta az Utópia legutóbbi adásában Széchenyi Gábor, az ELTE Anyagfizikai Tanszékének adjunktusa.

Röviden bemutatta, miben különbözik a kvantummechanika a klasszikus fizikától: míg a hétköznapi világot a klasszikus törvények írják le, addig a kvantummechanika az atomok és elemi részecskék viselkedését magyarázza, ahol olyan furcsa jelenségek léteznek, mint a szuperpozíció (egy részecske több helyen lehet egyszerre) vagy az alagúthatás (egy részecske „átjut” olyan akadályon, amit klasszikusan nem tudna leküzdeni). „A három díjazott kutató elektromos áramkörökkel, kvantumcsipekkel végzett kísérleteket, amelyekben kimutatták, hogy még makroszkópikus, kézben tartható méretű rendszerekben is megfigyelhetők a kvantummechanika jelenségei, például az energiaszintek kvantáltsága és a kvantumos alagúthatás.”

A Nobel-díjasok eredménye abban úttörő, hogy makroszkopikus rendszerekben, például szupravezető áramkörökben is sikerült kimutatni ezeket a kvantumjelenségeket. A szupravezető anyagok közel az abszolút nulla fokon elvesztik az elektromos ellenállásukat, és az elektronok kollektíven, egy kvantumállapotként viselkednek, mintha egyetlen részecske töltené ki az egész áramkört. „Ezek az elektronok kollektíven úgy viselkednek, mintha csak egyetlen részecske lennének, ezt egy hullámfüggvénnyel lehet leírni és ez az egész kollektív egység kitölti az áramkört.” Ez a felismerés alapozta meg a kvantumchipek és a kvantumszámítógépek fejlesztését.

A teljes beszélgetést a fenti lejátszóra kattintva hallgathatják meg. (Amennyiben appon keresztül érik el oldalunkat, a lejátszó nem jelenik meg, ezért kérjük, lépjenek át a klubradio.hu-ra.)