Исследования, проведённые лауреатами Нобелевской премии по физике 2025 года, доказали, что принципы квантовой механики могут проявляться в привычных, «видимых» электрических цепях, сообщили специалисты из Института физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук. 7 октября 2025 года Нобелевская премия по физике была присуждена британскому учёному Джону Кларку (1942 г.р.), французу Мишелю Деворе (1953 г.р.) и американцу Джону Мартинису (1958 г.р.) за «открытие явления макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрических схемах».
В сообщении института говорится, что работы премированных исследователей показали: квантовое туннелирование — проникновение через энергетический барьер, который кажется непреодолимым — возможно не только на уровне мельчайших частиц, таких как электроны, атомы и молекулы, но и проявляется как управляемый макроскопический ток в сверхпроводящих электрических цепях. Проще говоря, квантовые законы могут влиять на привычные нам электрические схемы, которые можно увидеть невооружённым глазом. Учёные доказали, что в подобных системах энергия принимается дискретные, определённые значения, аналогично тому, как это происходит с электронами внутри атомов.
Такие сверхпроводящие структуры, известные как джозефсоновские переходы, стали технологическим фундаментом для современных квантовых компьютеров, разработанных компаниями Google, IBM, Microsoft, а также российскими и китайскими научными коллективами, добавили в ИФП СО РАН.
«Это означает, что учёные смогли расширить границы квантовой физики, сделав её влиянием ощутимым в макроскопическом мире», — отметил в пресс-релизе старший научный сотрудник института Алексей Ненашев. В свою очередь, доцент Новосибирского государственного университета, также сотрудник ИФП СО РАН, Илья Бетеров подчеркнул, что именно джозефсоновский переход определяет возможные состояния кубита — основной единицы квантового процессора, которыми затем можно управлять.
«Следует отметить, что в их работах речь идёт не о туннелировании отдельных электронов, которое трудно фиксировать на практике. В экспериментах же через джозефсоновский переход проходит измеряемый и управляемый ток», — уточнил учёный.
Так квантовые свойства переходят на уровень макроскопического тока, который можно измерить. Этот физический принцип лежит в основе концепции квантового превосходства — возможности эффективно решать задачи, доступные лишь квантовым компьютерам и недостижимые для классических машин. По словам исследователя, ключевые прорывы в области квантовых вычислений сегодня связаны с платформой на базе сверхпроводников, считающейся лидером и движущей силой в развитии квантовых технологий.