Kvant Effektlərinin Böyük Dövrələrdə Sübutu

1984 və 1985-ci illərdə Doktorant Con Martinis, postdoktoral tədqiqatçı Mişel Devoret və UC Berkeley professoru Con Klark, böyük elektrik dövrələrinin kvant davranışını nümayiş etdirdilər. Onların niobium və qurğuşundan hazırlanmış dövrəsi, mütləq sıfırdan bir neçə dərəcə yuxarı temperaturda soyudulduqda, superkeçirici olurdu. Superkeçirici material heç bir istilik yaratmadan cərəyanı daşıyır.

Bu alimlər sübut etdilər ki, superkeçiricidəki gərginlik və cərəyan kvant mexanikası ilə idarə olunur. Dövrənin enerji səviyyələri kvantlaşmışdır, yəni ayrılmaz və müstəqil hissələrdə mövcuddur, eyni zamanda bir neçə vəziyyətin superpozisiyasında ola bilər. Bu sadə davranış, superkeçirici dövrələri texnologiya üçün bu qədər faydalı edən əsas xüsusiyyətdir.

Praktik Tətbiqlər və İnnovasiyalar

Bu gün superkeçirici dövrələr fundamental kvant fizikasını öyrənmək, digər fiziki sistemləri simulyasiya etmək və ultra dəqiq ölçü protokollarını sınamaq üçün istifadə olunur. Məsələn, Devoret qrupu bir superkeçirici dövrə əsasında ideal mikrodalğa gücləndirici hazırladı. Martinis qrupu isə elektronlara bənzər hissəciklərin simulyasiyasını həyata keçirdi, bu, fundamental fizikanı öyrənmək üçün əsas texnikadır.

Superkeçirici dövrələrdən istifadə edərək, mənim tədqiqat qrupum maqnit sahələrini standart texnikalardan daha həssas ölçmək üçün bir protokol nümayiş etdirdi. Kvant sensorları, bioloji aktivlikdən tutmuş cazibə anomaliyalarına qədər fiziki miqdarları yüksək dəqiqliklə ölçə bilir. Amma ən böyük tətbiq sahəsi, şübhəsiz ki, kvant hesablamalarıdır.

Kvant Kompüterlərində Superkeçirici Dövrələr

Kvant kompüterlərin gücü kvantlaşma, superpozisiya və dolaşıqlıq xüsusiyyətlərindən gəlir. Qubitlər (kvant bitlər), iki vəziyyətdə ola bilən kvant sistemləridir. Qubitlər koherent olmalı, idarə edilə bilməli və geniş miqyasda istehsal edilə bilməlidir. Superkeçirici dövrələr bu balansı təmin edərək kvant hesablamaları üçün ideal platforma təklif edir.

Nobel Laureatlarının Davamlı Təsiri

Martinis, Devoret və Klarkın tədqiqatları kvant texnologiyaları sahəsində inqilab yaratdı. Martinis Google-un kvant prosessor layihəsinə rəhbərlik etmiş, Devoret isə bu işdə kömək etmişdir. Klark isə karyerasını kvant dövrələrinin inkişafına həsr etmişdir. Onların akademik mirası, bu sahədə çalışan bir çox tədqiqatçını formalaşdırmışdır.

Bu gün onlar Fizika üzrə Nobel mükafatı ilə təltif olunur, sabah isə onların yetişdirdiyi tədqiqatçılar bu irsi davam etdirəcək.