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

От Петра I до коней на Манежной площади: главные работы Зураба Церетели От Петра I до коней на Манежной площади: главные работы Зураба Церетели

Ключевые работы Зураба Церетели, без которых сложно представить облик городов

Forbes
«Я рада, что ты вошла в мою жизнь легко и радостно. Так и будь в ней!» — сказала мне Ирина Мирошниченко «Я рада, что ты вошла в мою жизнь легко и радостно. Так и будь в ней!» — сказала мне Ирина Мирошниченко

Анжелика Пахомова рассказала о дружбе с Ириной Мирошниченко

Коллекция. Караван историй
Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет

Почему ученые пересмотрели хронологию поселения Мехргарх?

N+1
Ни рыбу, ни мясо: кто из миллиардеров стал вегетарианцем Ни рыбу, ни мясо: кто из миллиардеров стал вегетарианцем

Миллиардеры, которые стали вегетарианцами: кто из-за этики, а кто из-за здоровья

Forbes
«Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии «Река горит!» Как необычный пожар изменил отношение Америки к экологии

Река Куяхога: пожар, переключивший сознание целой нации

ТехИнсайдер
Коротко и ясно Коротко и ясно

Как менялся способ потребления контента

Правила жизни
6,5-часовой сон сохранил кору головного мозга 6,5-часовой сон сохранил кору головного мозга

6,5 часа сна связаны с набольшей толщиной коры полушарий головного мозга

N+1
Самая ужасная женщина Австралии: как Энн Гамильтон-Берн создала секту «Семья» Самая ужасная женщина Австралии: как Энн Гамильтон-Берн создала секту «Семья»

«Это самый ужасный человек, которого я когда-либо встречал»

VOICE
Как перестать материться: о любви к нецензурной лексике и способах избавления от нее Как перестать материться: о любви к нецензурной лексике и способах избавления от нее

Что предпринять тем, кто хочет перестать материться

Psychologies
Шкатулки, вазы и мортирная батарея. Кто придумал токарный станок Шкатулки, вазы и мортирная батарея. Кто придумал токарный станок

История Андрея Нартова, который придумал токарный станок

СНОБ
Заразный рак двустворчатых моллюсков оказался генетически нестабилен Заразный рак двустворчатых моллюсков оказался генетически нестабилен

Эволюция и генетические характеристики рака двустворчатых моллюсков

N+1
Энергичный танец Энергичный танец

Митохондрии, прозванные электростанциями организма, играют ключевую роль в жизни

Men Today
Искусство vs искусственный интеллект: как авторам выжить в эпоху Midjourney Искусство vs искусственный интеллект: как авторам выжить в эпоху Midjourney

Что важно знать об ИИ, если вы собираетесь строить с ним деловые отношения

Forbes
Тату во имя науки Тату во имя науки

Как нательное искусство помогает исследовать боль

N+1
Я — сноб. Сомелье Светлана Ломсадзе Я — сноб. Сомелье Светлана Ломсадзе

Сомелье Светлана Ломсадзе — про любимые книги, подкасты и музыку

СНОБ
Как и куда пригласить мужчину на свидание: 5 вариантов Как и куда пригласить мужчину на свидание: 5 вариантов

Что важно учитывать, приглашая мужчину на свидание?

Psychologies
Солдат на троне Солдат на троне

При Вильгельме I Германская империя достигла своего могущества и славы

Дилетант
Успех обеспечен: 4 секрета поцелуя, который не забудется никогда Успех обеспечен: 4 секрета поцелуя, который не забудется никогда

Хуже неуместного поцелуя может быть только слишком влажный/долгий/мерзкий

Maxim
Skoda Kodiaq 2024. Всё, что вам нужно знать о новом семейном кроссовере Skoda Kodiaq 2024. Всё, что вам нужно знать о новом семейном кроссовере

Новое поколение Skoda Kodiaq стало длиннее своего предшественника

4x4 Club
Что делать, если централизованного отопления недостаточно: 6 лайфхаков, как утеплить квартиру Что делать, если централизованного отопления недостаточно: 6 лайфхаков, как утеплить квартиру

Как сделать из своей квартиры теплое и уютное местечко без лишних затрат

ТехИнсайдер
Дань независимости: как молодые музыканты строят сейчас карьеру в России Дань независимости: как молодые музыканты строят сейчас карьеру в России

Как молодые музыкантам удается выживать в новых, не самых благоприятных условиях

Forbes
Как выглядели светофоры в СССР? Спойлер: совсем не так, как сейчас Как выглядели светофоры в СССР? Спойлер: совсем не так, как сейчас

Как выглядели светофоры 70 лет назад?

ТехИнсайдер
Как правильно медитировать: пошаговая инструкция для новичков Как правильно медитировать: пошаговая инструкция для новичков

Собрали ответы на самые частые вопросы о том, как правильно медитировать

РБК
5 советов психолога, которые помогут, если про вас распускают сплетни и слухи 5 советов психолога, которые помогут, если про вас распускают сплетни и слухи

Почему люди распускают слухи и как этому противостоять?

Psychologies
Ушить желудок Ушить желудок

Что такое бариатрия и кому действительно это требуется

Лиза
В чем польза медитации и может ли она изменить жизнь В чем польза медитации и может ли она изменить жизнь

Чем медитация полезна с точки зрения науки и как к ней подступиться

РБК
8 психологических трюков в ресторанных меню 8 психологических трюков в ресторанных меню

Как заведения стараются повлиять на то, что вы будете заказывать

Psychologies
Викингов заподозрили в стеклении окон Викингов заподозрили в стеклении окон

Первые свидетельства того, что иногда скандинавы эпохи викингов стеклили окна

N+1
Почему не складываются отношения: как мы обманываем самих себя Почему не складываются отношения: как мы обманываем самих себя

Как мы обманываем самих себя в отношениях?

Psychologies
Вафли Вафли

Что было пределом мечтаний молодого ленинградского обывателя году в 1930?

Знание – сила
Открыть в приложении