От Квантов к Климату и обратно: Нобелевская премия по физике 2025 и 2021
Нобелевская премия 2025
Лауреатами Нобелевской премии по физике 2025 года стали Джон Кларк, Мишель Деворе и Джон Мартинис. Премия присуждена за ключевые открытия, связанные с проявлением квантовых эффектов в крупных (макроскопических) системах. Их исследования, особенно открытие макроскопического квантово-механического туннелирования и квантования энергии в электрических цепях, заложили научную основу для создания сверхпроводящих кубитов – основного элемента современных квантовых компьютеров. Эти работы переносят фундаментальные квантовые явления из микромира в мир технологий, обещая революцию в вычислениях.
Появление полномасштабных квантовых компьютеров, основанных на этих открытиях, обещает стать новым мощнейшим инструментом для моделирования климата. Квантовые вычисления позволят в разы повысить скорость и точность климатических прогнозов, делая их более детализированными и надежными для принятия глобальных решений.
Кстати, нобелевская премия по физике присуждалась и климатологам! В 2021 году половина Нобелевской премии по физике была присуждена за вклад в способность прогнозировать изменения климата. Сюкуро Манабе (Япония/США) и Клаус Хассельман (Германия) были удостоены награды "за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку изменчивости и надежный прогноз глобального потепления". Прорыв Манабе заключался в создании первых реалистичных физических моделей, которые доказали, как рост концентрации углекислого газа в атмосфере приводит к повышению температуры поверхности Земли. Хассельман же разработал методы, позволяющие отделить влияние человека от естественных климатических колебаний, что стало решающим доказательством антропогенного характера глобального потепления.
Хотя современные климатические модели, безусловно, стали гораздо более продвинутыми, чем во времена Манабе, они требуют экспоненциально возрастающих вычислительных ресурсов.
Необходим новый скачок в вычислительных мощностях, который, по замыслу, должны обеспечить квантовые компьютеры лауреатов 2025 года.
В этом году Нобелевский комитет вновь подчеркнул фундаментальную роль физики в понимании и формировании окружающего мира, наградив ученых за прорывы в квантовых технологиях.