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

Музыка против голода: как фестиваль Live Aid изменил благотворительность и культуру Музыка против голода: как фестиваль Live Aid изменил благотворительность и культуру

Как фестиваль Live Aid стал поворотной точкой для благотворительности в музыке

Forbes
Вопрос чистоты: как стирать утяжеленное одеяло Вопрос чистоты: как стирать утяжеленное одеяло

Как правильно стирать утяжеленное одеяло как вручную, так и в стиральной машине

ТехИнсайдер
«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
Свобода от обязательств: 5 преимуществ секса со зрелой женщиной Свобода от обязательств: 5 преимуществ секса со зрелой женщиной

Что с возрастом происходит с женской сексуальностью?

Psychologies
Маме не говори: 12 вещей, которые родителям не нужно знать о твоем мужчине Маме не говори: 12 вещей, которые родителям не нужно знать о твоем мужчине

О чем не стоит рассказывать даже маме?

VOICE
Кетамин и плацебо под наркозом одинаково облегчили депрессию Кетамин и плацебо под наркозом одинаково облегчили депрессию

Кетамин представляет собой диссоциативный препарат для внутривенного наркоза

N+1
Не давить, не уламывать, не помогать: как должна проходить семейная психотерапия Не давить, не уламывать, не помогать: как должна проходить семейная психотерапия

Как стоит действовать партнерам, которые готовы идти на психотерапию

Forbes
Как правильно ухаживать на верхней одеждой, чтобы она прослужила не один сезон Как правильно ухаживать на верхней одеждой, чтобы она прослужила не один сезон

Как хранить верхнюю одежду, чтобы она прослужила дольше?

ТехИнсайдер
Самарская Лука. «Вот такое в свете чудо»… Самарская Лука. «Вот такое в свете чудо»…

Самарская Лука, полная тайн и загадок, точно достойна того, чтобы здесь побывать

Зеркало Мира
Что будет, если съесть хлеб с плесенью? Что будет, если съесть хлеб с плесенью?

Срезать плесень и съесть хлеб или не испытывать судьбу и выбросить весь батон?

ТехИнсайдер
Самая откровенная рецензия на фильм «Гардемарины 1787. Мир» Самая откровенная рецензия на фильм «Гардемарины 1787. Мир»

«Гардемарины 1787. Мир» — отнюдь не контрабанда, хотя выглядит именно так

Maxim
Каменный газ, «зеленая» сталь и дроны на свалке Каменный газ, «зеленая» сталь и дроны на свалке

Какие технологии помогут справиться с климатическим кризисом

РБК
Липома: удалять или нет Липома: удалять или нет

Какие мифы существуют вокруг липомы — доброкачественного образования

Лиза
Женщина-феномен Женщина-феномен

Елена Блаватская — одна из самых противоречивых и притягательных фигур XIX века

Зеркало Мира
Что не так с рейтингом фильмов «Кинопоиска» Что не так с рейтингом фильмов «Кинопоиска»

Сравниваем рейтинг «Кинопоиска» с IMDB и здравым смыслом

Maxim
Записки отельера: проблемная невеста Записки отельера: проблемная невеста

Gоучительная история, по мотивам которой впору снимать голливудскую комедию

Правила жизни
Упражнения на трицепс для дома и зала: программа и советы тренера Упражнения на трицепс для дома и зала: программа и советы тренера

Как укрепить трицепс: упражнения для дома и зала

РБК
Экстрасенс-убийца! Гадалка в Бразилии отравила клиентку, которой предсказала скорую смерть Экстрасенс-убийца! Гадалка в Бразилии отравила клиентку, которой предсказала скорую смерть

Хиромантия и шоколад: история одного жуткого убийства

ТехИнсайдер
Продукты против простуды Продукты против простуды

Еда, которая поможет не заболеть

Лиза
«Падение дома Ашеров»: экранизация Эдгара По с лужами крови и критикой власть имущих «Падение дома Ашеров»: экранизация Эдгара По с лужами крови и критикой власть имущих

О по-своему пугающем и затянувшемся путешествии в мир бездушных «хозяев жизни»

Forbes
Разбиться о рифмы: как рэп стал одним из самых популярных музыкальных жанров в России Разбиться о рифмы: как рэп стал одним из самых популярных музыкальных жанров в России

Как русский рэп стал главным местом силы, идей и смыслов в российской музыке

Forbes
Кого сильнее всего боятся животные в саванне Кого сильнее всего боятся животные в саванне

Зоологи выяснили, кого больше всего боятся животные

СНОБ
Борзых и ребята Борзых и ребята

«Убить Риту»: Бандитский Петербург возвращается в новом амплуа

Собака.ru
Доверять или избегать: что такое типы привязанности и как они влияют на отношения Доверять или избегать: что такое типы привязанности и как они влияют на отношения

Какими бывают формы близости и что делать, если есть необходимость их поменять

Forbes
Маск и Люцифер вошли в чат: как стартап Character.AI меняет индустрию развлечений Маск и Люцифер вошли в чат: как стартап Character.AI меняет индустрию развлечений

Character.AI — первый шаг к тому, что боты заменят людей?

Forbes
Если хочется чудес: 5 фэнтезийных книжных миров, где магия сродни науке Если хочется чудес: 5 фэнтезийных книжных миров, где магия сродни науке

Фэнтезийные книги, в которых к магии (самой настоящей!) относятся, как к науке

ТехИнсайдер
10 правил самоанализа для начинающих предпринимателей 10 правил самоанализа для начинающих предпринимателей

В начале пути предпринимателям нужно подумать над своими личными качествами

Inc.
Автономный микроробот без батареи перевез груз втрое тяжелее себя Автономный микроробот без батареи перевез груз втрое тяжелее себя

Автономный микроробот без батареи перевез груз втрое тяжелее себя

N+1
Неандертальцы убили пещерного льва деревянным копьем Неандертальцы убили пещерного льва деревянным копьем

Ученые исследовали останки пещерных львов, найденные в Германии

N+1
Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына

Что известно о сестре лидера Северной Кореи

Forbes
Открыть в приложении