Открытие, которое легло в основу многообещающей нанотехнологии

ForbesНаука

На границе миров: почему открытие квантовых точек заслужило Нобелевскую премию

В 2023 году Нобелевскую премию по химии получили ученые, открытие которых легло в основу многообещающей нанотехнологии. Она уже применяется в электронике, а в будущем может найти нишу в самых разных областях — от квантовой связи до медицины, уверен научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев

Анатолий Глянцев

Лауреаты Нобелевской премии по химии 2023 года (на экране) Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов (Фото Claudio Bresciani / TT News Agency via AP)

Нобелевской премии по химии удостоены ученые Мунги Бавенди, Луис Брюс и Алексей Екимов. Премия присуждена им «за открытие и синтез квантовых точек». Так называются нанометровые частицы вещества, свойства которых определяются удивительными законами квантовой механики. Квантовые точки уже используются в современных дисплеях и светодиодах, но эксперты прочат им куда более впечатляющее будущее.

Луис Брюс — американец. Мунги Бавенди родился во Франции, но научную карьеру начал в США, где сейчас и работает. Алексей Екимов родился и сделал «нобелевское» открытие в СССР, но позже эмигрировал в США.

Число песчинок

В известной сказке герой должен износить семь пар железной обуви, прежде чем достигнет цели. Даже маленькие дети понимают смысл этого приема. Железо есть железо, что из него ни делай, гвоздь или сапог. Проще износить собственные ноги, чем железные башмаки.

Когда дети подрастают и идут в школу, они узнают, что у железа, как у всякого вещества, есть особые свойства: плотность, электрическое сопротивление, теплопроводность, коэффициент отражения света. Это свойства материала, а не сделанных из него предметов, поэтому они одинаковы у миниатюрного гвоздя и тяжелой наковальни. Физические законы, описывающие эти свойства, просты и интуитивно понятны. Масса равна плотности, умноженной на объем. Сила тока — напряжению, деленному на сопротивление.

Вскоре школьники узнают, что вещество состоит из атомов и молекул. Любознательный ученик может спросить: проводит ли ток молекула воды? Отражает ли атом алюминия свет так же хорошо, как алюминиевое зеркало? Утонет ли в воде атом железа?

Правильный ответ состоит в том, что сам вопрос не имеет смысла. Плотность, электропроводность, отражательная способность — все эти характеристики появляются, когда атомы вещества собираются в огромных, как говорят ученые, —макроскопических количествах. Например, в стакане воды больше атомов, чем стаканов воды в Мировом океане. Свойства же отдельного атома совсем не похожи на свойства вещества в целом. Ими управляют законы квантовой физики. Эти законы резко противоречат нашей интуиции: чего стоит только тот факт, что электрон в атоме не имеет определенной траектории, а как бы размазан по всему пространству! Квантовые законы можно изложить лишь с помощью сложной математики, обыденного языка для этого просто не хватает.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вход в провал: какие гаджеты опередили свое время и потерпели неудачу Вход в провал: какие гаджеты опередили свое время и потерпели неудачу

Гаджеты, которые обещали перевернуть нашу жизнь, но в итоге потерпели крах

Forbes
Как главы КНДР превратились в полубогов и станет ли женщина новым великим лидером Как главы КНДР превратились в полубогов и станет ли женщина новым великим лидером

Какими мифами обросла история династии Ким

Forbes
Исследование: мы заменяем младенцев собаками Исследование: мы заменяем младенцев собаками

Связано ли снижение показателей рождаемости с восприятием собак как замены детям

ТехИнсайдер
Петергофские фонтаны Петергофские фонтаны

Петергофский дворцовый комплекс — одно из масштабных начинаний Петра Первого

Знание – сила
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Режиссер Алексей Золотовицкий — о черном юморе и (не)возможности доброты Режиссер Алексей Золотовицкий — о черном юморе и (не)возможности доброты

Режиссер Алексей Золотовицкий о жанре мюзикла, его приметах и чувстве юмора

РБК
Никаких аистов: как выглядело половое воспитание в СССР Никаких аистов: как выглядело половое воспитание в СССР

Кое о чем в стране, где секса не было, все-таки рассказывали

Maxim
Бусидо. Путь самурая Бусидо. Путь самурая

«Бусидо» — кодекс самураев XII века, который постоянно менялся вместе с эпохой

Зеркало Мира
Трасса М-4: какая протяженность и где можно отдохнуть Трасса М-4: какая протяженность и где можно отдохнуть

Трасса М-4 «Дон» — главная транспортная артерия российского юга

РБК
Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи

Лауреат «Золотого глобуса» Стэнли Туччи написал книгу «Вкус. Кулинарные мемуары»

СНОБ
Энергичный танец Энергичный танец

Митохондрии, прозванные электростанциями организма, играют ключевую роль в жизни

Men Today
Наследие белой эмиграции: как русские в XX веке впечатляли иностранцев модой и кухней Наследие белой эмиграции: как русские в XX веке впечатляли иностранцев модой и кухней

Примечательных историях успеха российских эмигрантов первой половины XX века

Forbes
Грибоядные мухи опылили паразитирующие на грибах орхидеи в обмен на увядшие цветки Грибоядные мухи опылили паразитирующие на грибах орхидеи в обмен на увядшие цветки

Паразитирующая на грибах орхидея вступила в сотрудничество с мухами-дрозофилами

N+1
Продукты против простуды Продукты против простуды

Еда, которая поможет не заболеть

Лиза
«Ты из кошмара пытаешься найти парадоксальный выход — а других просто нет» «Ты из кошмара пытаешься найти парадоксальный выход — а других просто нет»

Режиссер Михаил Местецкий о своем фильме «Год рождения»

Weekend
В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад

Мернейт, или Мерит-Нейт жила около XXX века до нашей эры

N+1
Тёмная сторона маркетинга: почему столько неэтичной рекламы, если смотреть через призму равенства Тёмная сторона маркетинга: почему столько неэтичной рекламы, если смотреть через призму равенства

Почему следует избегать «грубого» пиара?

Inc.
Алтайскую пещеру назвали неандертальским наблюдательным пунктом Алтайскую пещеру назвали неандертальским наблюдательным пунктом

Российские археологи исследовали пещеру Верхняя Сибирячиха

N+1
Депрессия: как распознать опасность? Депрессия: как распознать опасность?

Депрессию нельзя недооценивать: затянувшись, она может отнять у нас годы жизни

Psychologies
Норвежский минималист: за что Юн Фоссе получил Нобелевскую премию по литературе Норвежский минималист: за что Юн Фоссе получил Нобелевскую премию по литературе

Что такое «минимализм Фоссе»?

Forbes
Секрет шагомера: как телефоны умудряются считать наши шаги? И насколько эти данные точны? Секрет шагомера: как телефоны умудряются считать наши шаги? И насколько эти данные точны?

Как работают встроенные и установленные приложения по подсчету шагов

ТехИнсайдер
Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй! Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй!

Фотографии и видео обломков битвы за Мидуэй

ТехИнсайдер
Как пережить рак у близкого человека: личная история врача и рекомендации Как пережить рак у близкого человека: личная история врача и рекомендации

Что делать, если вы столкнулись с онкологическим диагнозом у близкого человека?

Psychologies
Во весь голос Во весь голос

Маша Мацель рассказала о связи со своими героинями и любви к музыке

Grazia
Загадки страны Пиктавии Загадки страны Пиктавии

Пикты – воинственный народ, оставивший после себя множество тайн

Зеркало Мира
Зоологи описали мумии листоухих хомячков с высоты более 6000 метров Зоологи описали мумии листоухих хомячков с высоты более 6000 метров

Популяция листоухих хомячков существует на высоте более 6000 метров много лет

N+1
Общественный и зеленый Общественный и зеленый

Как тренд на экологичность скажется на развитии транспорта

РБК
Виктор Раков: «Захаров мне сказал: «Принимайте волевое решение — или в кино сниматься, или в театре работать» Виктор Раков: «Захаров мне сказал: «Принимайте волевое решение — или в кино сниматься, или в театре работать»

«В нашей профессии в любом возрасте чему-то учишься»

Караван историй
Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом

Американка Пегги Чернг создала настоящий McDonald's в мире китайской еды

Forbes
Маршрутизация на дому: как выбрать роутер? Маршрутизация на дому: как выбрать роутер?

Думаете, как выбрать роутер для домашней сети?

CHIP
Открыть в приложении