{"id":6350,"date":"2025-12-10T11:34:01","date_gmt":"2025-12-10T10:34:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/?p=6350"},"modified":"2025-12-10T12:09:05","modified_gmt":"2025-12-10T11:09:05","slug":"nobelova-cena-za-fyziku-2025-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/?p=6350","title":{"rendered":"Nobelova cena za fyziku 2025"},"content":{"rendered":"<p><strong>Trojice fyzik\u016f \u2014 John Clarke, Michel H. Devoret a John M. Martinis \u2014 c\u00edlen\u011b stav\u011bla elektronick\u00e9 obvody z materi\u00e1l\u016f, kter\u00e9 se chovaj\u00ed podle z\u00e1kon\u016f kvantov\u00e9 mechaniky (supervodi\u010de + slab\u00e1 izolace). Jejich objev spo\u010d\u00edv\u00e1 v tom, \u017ee tyto obvody \u2014 p\u0159esto\u017ee nejsou atom\u00e1rn\u00ed, ale \u201emakroskopick\u00e9\u201c (tedy dost velk\u00e9 \u2014 n\u011bco, co lze fyzicky vz\u00edt do ruky) \u2014 vykazuj\u00ed chov\u00e1n\u00ed typick\u00e9 pro kvantov\u00fd sv\u011bt.<\/strong><\/p>\n<p>Dok\u00e1zali tak, \u017ee:<\/p>\n<ul>\n<li>cel\u00fd obvod se m\u016f\u017ee chovat jako \u201ejeden kvantov\u00fd objekt\u201c<\/li>\n<li>tento objekt m\u016f\u017ee p\u0159ej\u00edt \u2014 bez zd\u00e1nliv\u011b dost energie \u2014 z jednoho stavu do jin\u00e9ho pomoc\u00ed jevu zvan\u00e9ho kvantov\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed (tunnelling) \u2014 jako by \u201eprostoupil bari\u00e9rou\u201c, i kdyby podle klasick\u00e9 fyziky nem\u011bl dost energie \u201ep\u0159esko\u010dit ji\u201c<\/li>\n<li>energie obvodu je \u201ekvantovan\u00e1\u201c \u2014 tj. absorbuje nebo vyza\u0159uje energii jen po p\u0159esn\u011b definovan\u00fdch \u201ebal\u00ed\u010dc\u00edch\u201c, ne plynule<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/nobel-2025.png\" alt=\"\" width=\"1076\" height=\"683\" class=\"aligncenter size-full wp-image-6356\" srcset=\"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/nobel-2025.png 1076w, https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/nobel-2025-300x190.png 300w, https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/nobel-2025-1024x650.png 1024w, https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/wp-content\/uploads\/2025\/12\/nobel-2025-768x487.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1076px) 100vw, 1076px\" \/><\/p>\n<p><small>Image source: nobelprize.org<\/small><\/p>\n<p>Laure\u00e1ti 2025 provedli kl\u00ed\u010dov\u00e9 experimenty v letech 1984\u20131985. Jejich pr\u00e1ce prok\u00e1zala, \u017ee procesy kvantov\u00e9 mechaniky \u2014 konkr\u00e9tn\u011b makroskopick\u00fd kvantov\u00fd tunelov\u00fd jev a kvantov\u00e1n\u00ed energie \u2014 se daj\u00ed pozorovat v elektrick\u00e9m obvodu, kter\u00fd je dostate\u010dn\u011b velk\u00fd, aby ho \u0161lo \u201edr\u017eet v ruce\u201c. V t\u00e9 dob\u011b byl Clarke profesorem, Martinis jeho doktorand, a Devoret pak postdok\/\u010dlen v\u00fdzkumn\u00e9 skupiny \u2014 tedy spolupracovn\u00edci v r\u00e1mci jedn\u00e9 laborato\u0159e. <\/p>\n<p>\u201cT\u00fdmov\u011b\u201d dok\u00e1zali, \u017ee makroskopick\u00fd elektrick\u00fd obvod chov\u00e1 se jako jeden kvantov\u00fd syst\u00e9m, demonstruj\u00ed kvantov\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed a kvantov\u00e1n\u00ed energie \u2014 co\u017e p\u0159edt\u00edm bylo pozorov\u00e1no jen u mikroskopick\u00fdch syst\u00e9m\u016f.<\/p>\n<h2>Jak si objev p\u0159edstavit?<\/h2>\n<p>P\u0159edstav si, \u017ee m\u00e1\u0161 malink\u00fd m\u00ed\u010dek uv\u011bzn\u011bn\u00fd za hradbou \u2014 podle klasick\u00e9 fyziky by pot\u0159eboval hodn\u011b energie, aby se p\u0159es hradbu dostal. Kvantov\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed \u0159\u00edk\u00e1: pokud je m\u00ed\u010dek opravdu hodn\u011b mali\u010dk\u00fd, m\u016f\u017ee \u201eprostoupit\u201c skrz hradbu i bez dost energie \u2014 jednodu\u0161e \u201ep\u0159esko\u010d\u00ed\u201c bari\u00e9ru v kvantov\u00e9m smyslu.<\/p>\n<p>To je u atom\u016f b\u011b\u017en\u00e9. To, co ud\u011blali laure\u00e1ti, bylo: vzali \u201ehodn\u011b malink\u00fd\u201c efekt a uk\u00e1zali, \u017ee m\u016f\u017ee fungovat i u \u201evelk\u00e9ho m\u00ed\u010dku\u201c \u2014 u cel\u00e9ho obvodu.<\/p>\n<p>Nav\u00edc energi\u00ed, kterou \u201ep\u0159ijme\u201c nebo \u201evyd\u00e1\u201c, nejsou libovoln\u00e9 mno\u017estv\u00ed, ale p\u0159esn\u011b definovan\u00e9 \u201eporce\u201c \u2014 jako kdy\u017e ve h\u0159e m\u016f\u017ee\u0161 sb\u00edrat pouze cel\u00e9 \u017eivoty, ne d\u00edlky \u017eivotu.<\/p>\n<h3>Pro\u010d \u201em\u00ed\u010dek\u201c v kvantov\u00e9 fyzice proch\u00e1z\u00ed zd\u00ed<\/h3>\n<p>Re\u00e1ln\u00e1 p\u0159ek\u00e1\u017eka (nap\u0159. vrstva materi\u00e1lu, elektrick\u00e1 bari\u00e9ra) nen\u00ed \u201ed\u011brav\u00e1\u201c tak, aby \u010d\u00e1stice mohla proj\u00edt jako hmotn\u00fd objekt mezi atomy. Tunelov\u00e1n\u00ed se d\u011bje i p\u0159es dokonale hladkou, souvislou potenci\u00e1lovou bari\u00e9ru. D\u016fvodem je vlnov\u00e1 povaha \u010d\u00e1stic: ka\u017ed\u00fd objekt na atom\u00e1rn\u00ed \u0161k\u00e1le m\u00e1 vlnovou funkci, kter\u00e1 m\u016f\u017ee zasahovat skrz bari\u00e9ru a m\u00edt nenulovou pravd\u011bpodobnost, \u017ee se objev\u00ed za n\u00ed.<\/p>\n<p><strong>Nevznik\u00e1 to kv\u016fli fyzick\u00e9 meze\u0159e, ale kv\u016fli tomu, \u017ee \u201em\u00ed\u010dek\u201c nen\u00ed klasick\u00e1 kuli\u010dka \u2013 je to vlna rozprost\u0159en\u00e1 v prostoru.<\/strong><\/p>\n<h2>Co je tedy skute\u010dn\u00fd mechanismus kvantov\u00e9ho tunelov\u00e1n\u00ed?<\/h2>\n<p>Kdy\u017e m\u00e1 \u010d\u00e1stice (nebo kvantov\u00fd obvod, kter\u00fd se chov\u00e1 jako jedin\u00fd kvantov\u00fd objekt) m\u00e9n\u011b energie, ne\u017e je v\u00fd\u0161ka bari\u00e9ry, podle klasick\u00e9 fyziky neprojde. Podle kvantov\u00e9 fyziky ale:<\/p>\n<p>&#8211; Jej\u00ed vlnov\u00e1 funkce zasahuje i do m\u00edst, kam by se klasicky nedostala.<br \/>\n&#8211; Ta \u010d\u00e1st vlny, kter\u00e1 p\u0159e\u017eije skrz bari\u00e9ru, d\u00e1v\u00e1 \u010d\u00e1stici nenulovou pravd\u011bpodobnost, \u017ee se skute\u010dn\u011b ocitne za n\u00ed.<\/p>\n<p><strong>Kvantov\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed = vlnov\u00e1 funkce zasahuje do zak\u00e1zan\u00e9 oblasti.<\/strong><\/p>\n<p>Supravodiv\u00fd makroskopick\u00fd obvod je ocen\u011bn Nobelovou cenou proto, \u017ee tento vlnov\u00fd popis lze aplikovat na objekt tvo\u0159en\u00fd obrovsk\u00fdm mno\u017estv\u00edm elektron\u016f \u2013 cel\u00fd obvod se chov\u00e1 jako jedin\u00fd kvantov\u00fd \u201em\u00ed\u010dek\u201c.<\/p>\n<p><strong>Tunelov\u00e1n\u00ed nevznik\u00e1 proto, \u017ee tam jsou mezery, ani kv\u016fli synchronizaci. Tunelov\u00e1n\u00ed vznik\u00e1 kv\u016fli tomu, \u017ee objekty v kvantov\u00e9m sv\u011bt\u011b maj\u00ed vlnovou povahu a jejich vlnov\u00e1 funkce m\u016f\u017ee zasahovat p\u0159es bari\u00e9ru.<\/strong><\/p>\n<h2>Jednotliv\u00fd elektron: mal\u00e1 pravd\u011bpodobnost tunelov\u00e1n\u00ed<\/h2>\n<p>U jednoho elektronu je tunelov\u00e1n\u00ed velmi mal\u00e9, \u010dasto extr\u00e9mn\u011b mal\u00e9 \u2013 proto\u017ee jeho vlnov\u00e1 funkce m\u00e1 malou \u0161anci \u201ep\u0159e\u017e\u00edt\u201c skrz bari\u00e9ru. Kdybychom jen m\u011bli hodn\u011b elektron\u016f, ka\u017ed\u00fd nez\u00e1visl\u00fd, pravd\u011bpodobnost by se nezv\u00fd\u0161ila. Tunelovaly by n\u00e1hodn\u011b jednotliv\u011b, ale st\u00e1le by to byla extr\u00e9mn\u011b vz\u00e1cn\u00e1 ud\u00e1lost.<\/p>\n<h2>Supravodivost: elektrony se nes\u010d\u00edtaj\u00ed jako jednotliv\u00e9 \u0161ance<\/h2>\n<p>V supravodi\u010di vznikaj\u00ed Cooperovy p\u00e1ry a tyto p\u00e1ry se d\u00e1le propojuj\u00ed do jedn\u00e9 makroskopick\u00e9 vlnov\u00e9 funkce. To znamen\u00e1:<\/p>\n<p>&#8211; neexistuje mnoho samostatn\u00fdch elektron\u016f s mal\u00fdmi pravd\u011bpodobnostmi,<br \/>\n&#8211; existuje jedin\u00fd kvantov\u00fd objekt, jeho\u017e vlnov\u00e1 funkce se rozprost\u00edr\u00e1 p\u0159es cel\u00fd obvod.<\/p>\n<p>A pr\u00e1v\u011b tato spole\u010dn\u00e1 vlnov\u00e1 funkce m\u016f\u017ee tunelovat jako celek.<\/p>\n<p><strong>Ano, makroskopick\u00fd kvantov\u00fd stav m\u016f\u017ee v\u00fdrazn\u011b zv\u00fd\u0161it pravd\u011bpodobnost jevu, kter\u00fd by pro jednotliv\u00e9 elektrony byl extr\u00e9mn\u011b nepravd\u011bpodobn\u00fd. Nen\u00ed to ale n\u00e1soben\u00ed mal\u00fdch pravd\u011bpodobnost\u00ed. Je to konstruktivn\u00ed interferen\u010dn\u00ed zes\u00edlen\u00ed amplitud cel\u00e9ho syst\u00e9mu.<\/strong><\/p>\n<h1>Co se d\u011bje p\u0159i vzniku makroskopick\u00e9ho kvantov\u00e9ho stavu<\/h1>\n<p>Kdy\u017e se v supravodi\u010di vytvo\u0159\u00ed koherentn\u00ed stav (tj. v\u0161ichni elektrony v p\u00e1rech sd\u00edlej\u00ed jednu vlnovou funkci):<\/p>\n<p>&#8211; zes\u00edl\u00ed se amplituda toho jednoho povolen\u00e9ho kolektivn\u00edho stavu,<\/p>\n<p>&#8211; zbytek stav\u016f (nekoherentn\u00edch, neuspo\u0159\u00e1dan\u00fdch) je potla\u010den.<\/p>\n<p>To znamen\u00e1, \u017ee nejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00ed stav se skute\u010dn\u011b stane je\u0161t\u011b pravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00edm.<\/p>\n<p><strong>To je d\u016fvod, pro\u010d supravodi\u010de nejsou chaotick\u00e9: proud te\u010de \u201ejedin\u00fdm zp\u016fsobem\u201c, proto\u017ee v\u0161echny amplitudy podporuj\u00ed stejn\u00fd stav.<\/strong><\/p>\n<h2>A jak m\u016f\u017ee sou\u010dasn\u011b nar\u016fst i pravd\u011bpodobnost \u201evz\u00e1cn\u00e9ho\u201c (tunelovac\u00edho) jevu?<\/h2>\n<p>To je kl\u00ed\u010dov\u00e1 ot\u00e1zka, a odpov\u011b\u010f zn\u00ed: Proto\u017ee se nezv\u011bt\u0161uj\u00ed pravd\u011bpodobnosti, ale amplitudy dvou odli\u0161n\u00fdch kolektivn\u00edch stav\u016f, kter\u00e9 se obvod sna\u017e\u00ed mezi sebou p\u0159ep\u00ednat.<\/p>\n<p>U supravodiv\u00e9ho kvantov\u00e9ho obvodu existuj\u00ed typicky dva stabiln\u00ed makrostavy (nap\u0159. proud doprava a proud doleva v krou\u017eku). Ka\u017ed\u00fd z nich je norm\u00e1ln\u011b extr\u00e9mn\u011b stabiln\u00ed \u2014 to je ten \u201eb\u011b\u017en\u00fd stav\u201c. Ale mezi nimi je energetick\u00e1 bari\u00e9ra. Tunelov\u00e1n\u00ed prob\u00edh\u00e1 mezi dv\u011bma makroskopick\u00fdmi stavy, nikoli uvnit\u0159 jednoho \u201enejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00edho stavu\u201c. A proto\u017ee oba stavy jsou makroskopicky koherentn\u00ed:<\/p>\n<p>&#8211; jejich amplitudy jsou velk\u00e9,<br \/>\n&#8211; interference mezi nimi nen\u00ed potla\u010den\u00e1,<br \/>\n&#8211; a t\u00edm vznik\u00e1 m\u011b\u0159iteln\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed mezi dv\u011bma makroskopick\u00fdmi konfiguracemi.<\/p>\n<p>Zjednodu\u0161en\u011b:<\/p>\n<p><strong>Koherentn\u00ed makroskopick\u00fd stav je tak \u201eost\u0159e definovan\u00fd\u201c, \u017ee se z n\u011bj d\u00e1 efektivn\u011b tunelovat do jin\u00e9ho ost\u0159e definovan\u00e9ho stavu \u2014 a to pr\u00e1v\u011b d\u00edky zes\u00edlen\u00fdm amplitud\u00e1m. Nejde o to, \u017ee by ten vz\u00e1cn\u00fd stav byl pravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00ed ne\u017e nejb\u011b\u017en\u011bj\u0161\u00ed, ale \u017ee p\u0159echodov\u00e1 pravd\u011bpodobnost mezi dv\u011bma velmi siln\u00fdmi stavy je zv\u00fd\u0161ena.<\/strong><\/p>\n<h2>Jak m\u016f\u017ee b\u00fdt nejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00ed stav siln\u011bj\u0161\u00ed a z\u00e1rove\u0148 existovat tunelov\u00e1n\u00ed?<\/h2>\n<p>Kdy\u017e vznikne makroskopick\u00fd koherentn\u00ed kvantov\u00fd stav (nap\u0159. v supravodi\u010di), d\u011bj\u00ed se dv\u011b v\u011bci sou\u010dasn\u011b:<\/p>\n<h3>1. Ka\u017ed\u00fd stabiln\u00ed makrostav je extr\u00e9mn\u011b pravd\u011bpodobn\u00fd<\/h3>\n<p>To znamen\u00e1, \u017ee pokud existuj\u00ed dva mo\u017en\u00e9 energetick\u00e9 minimy (nap\u0159. proud doprava a proud doleva):<\/p>\n<p>&#8211; ka\u017ed\u00fd z nich je velmi stabiln\u00ed,<br \/>\n&#8211; vlnov\u00e1 funkce se v nich siln\u011b koncentruje.<\/p>\n<p>Tedy ano: nejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00ed stav se pos\u00edl\u00ed. A stejn\u00fdm zp\u016fsobem se pos\u00edl\u00ed i druh\u00fd stabiln\u00ed stav (je-li dostupn\u00fd).<\/p>\n<h3>2. Tuneluje se mezi dv\u011bma siln\u00fdmi makrostavy, nikoli do n\u011bjak\u00e9ho slab\u00e9ho stavu<\/h3>\n<p>Tunelov\u00e1n\u00ed nenast\u00e1v\u00e1 do n\u00e1hodn\u00e9ho nebo exotick\u00e9ho stavu. Prob\u00edh\u00e1 pouze mezi dv\u011bma velk\u00fdmi koherentn\u00edmi stavy, kter\u00e9:<\/p>\n<p>&#8211; maj\u00ed v\u00fdrazn\u00e9 amplitudy,<br \/>\n&#8211; jsou energeticky t\u00e9m\u011b\u0159 ekvivalentn\u00ed,<br \/>\n&#8211; jsou odd\u011bleny bari\u00e9rou,<\/p>\n<p>ale jsou propojeny koherentn\u00ed interferenc\u00ed.<\/p>\n<p><strong>D\u00edky tomu se nenulov\u00e1 tunelovac\u00ed amplituda st\u00e1v\u00e1 m\u011b\u0159itelnou, p\u0159esto\u017ee by u jednotliv\u00fdch elektron\u016f byla prakticky nulov\u00e1. Nejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00ed stav tedy nen\u00ed potla\u010den; naopak je velmi siln\u00fd. Ale vedle n\u011bj existuje druh\u00fd stejn\u011b siln\u00fd stav, a mezi nimi m\u016f\u017ee vlnov\u00e1 funkce oscilovat.<\/strong><\/p>\n<p>Makroskopick\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed nen\u00ed sout\u011b\u017e mezi b\u011b\u017en\u00fdm stavem a n\u011bjak\u00fdm vz\u00e1cn\u00fdm stavem. Je to koherentn\u00ed p\u0159echod mezi dv\u011bma velmi pravd\u011bpodobn\u00fdmi a energeticky v\u00fdhodn\u00fdmi stavy. Pr\u00e1v\u011b tato dvojit\u00e1 stabilita + koherence umo\u017e\u0148uje jevy v roce 2025 ocen\u011bn\u00e9 Nobelovou cenou.<\/p>\n<h1>Jak m\u016f\u017ee syst\u00e9m, jeho\u017e nejb\u011b\u017en\u011bj\u0161\u00ed stav zcela dominuje, p\u0159esto vykazovat p\u0159echod do velmi nepravd\u011bpodobn\u00e9ho stavu (tunelov\u00e1n\u00ed)?<\/h1>\n<p>Kl\u00ed\u010d je v tom, \u017ee v makroskopick\u00e9m kvantov\u00e9m syst\u00e9mu tunelov\u00e1n\u00ed nen\u00ed p\u0159echod do m\u00e1lo pravd\u011bpodobn\u00e9ho stavu. To je intuitivn\u00ed omyl, kter\u00fd mate 99 % lid\u00ed, proto\u017ee v klasick\u00e9m sv\u011bt\u011b tak funguj\u00ed p\u0159echody mezi stavy. V kvantov\u00e9m sv\u011bt\u011b je ale struktura stav\u016f jin\u00e1.<\/p>\n<p>V makroskopick\u00e9m kvantov\u00e9m obvodu (nap\u0159. supravodiv\u00e9m krou\u017eku) existuj\u00ed typicky: <\/p>\n<p>&#8211; dva siln\u00e9, stabiln\u00ed, velmi pravd\u011bpodobn\u00e9 stavy (nap\u0159. proud te\u010de doprava nebo doleva)<br \/>\n&#8211; energetick\u00e1 bari\u00e9ra mezi nimi<\/p>\n<p>Oba stavy jsou:<\/p>\n<p>&#8211; hlubok\u00e9 energetick\u00e9 minim\u00e1ln\u00ed body,<br \/>\n&#8211; p\u0159irozen\u011b stabiln\u00ed,<br \/>\n&#8211; extr\u00e9mn\u011b pravd\u011bpodobn\u00e9.<\/p>\n<p><strong>Tunelov\u00e1n\u00ed neprob\u00edh\u00e1 do n\u011bjak\u00e9 \u201eslab\u00e9\u201c konfigurace, ale p\u0159\u00edmo mezi dv\u011bma velmi siln\u00fdmi stavy.<\/strong> Proto nen\u00ed t\u0159eba \u201eporazit\u201c dominantn\u00ed stav.<br \/>\nTunelov\u00e1n\u00ed je spojen\u00ed mezi dv\u011bma dominantn\u00edmi stavy.<\/p>\n<h2>Tunelov\u00e1n\u00ed nenaru\u0161uje stabilitu ani dominance stavu<\/h2>\n<p>Kdy\u017e syst\u00e9m tuneluje:<\/p>\n<p>&#8211; nesk\u00e1\u010de nahoru po bari\u00e9\u0159e,<br \/>\n&#8211; neztr\u00e1c\u00ed stabilitu,<br \/>\n&#8211; nep\u0159ech\u00e1z\u00ed do chaotick\u00e9ho nebo m\u00e9n\u011b pravd\u011bpodobn\u00e9ho stavu.<\/p>\n<p>P\u0159esouv\u00e1 se koherentn\u011b pod\u00e9l vlnov\u00e9 funkce, kter\u00e1 existuje ve dvou minim\u00e1ln\u00edch bodech sou\u010dasn\u011b. To je rozd\u00edl, kter\u00fd klasick\u00e1 intuice neum\u00ed \u201epobrat\u201c.<\/p>\n<h2>V nejhlub\u0161\u00edch m\u00edstech se vlnov\u00e1 funkce zesiluje \u2013 a t\u00edm zesiluje i jej\u00ed \u201ep\u0159et\u00e9k\u00e1n\u00ed\u201c<\/h2>\n<p>Kvantov\u00fd stav vypad\u00e1 takto:<\/p>\n<p>&#8211; v ka\u017ed\u00e9m ze dvou hlubok\u00fdch minim je velk\u00e1 amplituda (vysok\u00e1 pravd\u011bpodobnost),<br \/>\n&#8211; v oblasti bari\u00e9ry je mal\u00e1, ale nenulov\u00e1 amplituda,<\/p>\n<p>tato mal\u00e1 \u010d\u00e1st p\u0159emos\u0165uje minima.<\/p>\n<p>Laicky:<\/p>\n<p>\u010d\u00e1st vlny je p\u0159\u00edtomna na obou stran\u00e1ch bari\u00e9ry a dovoluje p\u0159echod mezi nimi. S\u00edla amplitudy v minimech (dominantn\u00edch stavech) nezabr\u00e1n\u00ed tunelov\u00e1n\u00ed. Naopak umo\u017e\u0148uje, aby mezi dv\u011bma siln\u00fdmi stavy mohla vlnov\u00e1 funkce interferovat.<\/p>\n<h2>Tunelov\u00e1n\u00ed nen\u00ed \u201ep\u0159echod proti pravd\u011bpodobnosti\u201c<\/h2>\n<p>Tunelov\u00e1n\u00ed se ned\u011bje proti pravd\u011bpodobnosti. D\u011bje se d\u00edky tomu, \u017ee:<\/p>\n<p>&#8211; existuj\u00ed dva siln\u00e9 stavy,<br \/>\n&#8211; oba maj\u00ed vysok\u00e9 amplitudy,<br \/>\n&#8211; tyto amplitudy spolu koherentn\u011b interferuj\u00ed,<br \/>\n&#8211; a jejich p\u0159ekryv v oblasti bari\u00e9ry je nenulov\u00fd.<\/p>\n<p>To umo\u017e\u0148uje oscilaci mezi dv\u011bma stabiln\u00edmi konfiguracemi.<\/p>\n<h2>Pro\u010d je to pro makroskopick\u00fd objekt mo\u017en\u00e9<\/h2>\n<p>Kdy\u017e m\u00e1te jeden elektron, jeho tunelovac\u00ed \u0161ance je tit\u011brn\u00e1. Kdy\u017e ale m\u00e1te makroskopickou vlnovou funkci (supravodi\u010d): amplituda \u201epod\u201c bari\u00e9rou se neskl\u00e1d\u00e1 z jednoho elektronu, skl\u00e1d\u00e1 se z koherentn\u00edho stavu obrovsk\u00e9ho mno\u017estv\u00ed elektron\u016f, tak\u017ee je \u0159\u00e1dov\u011b v\u011bt\u0161\u00ed ne\u017e u jedin\u00e9 \u010d\u00e1stice. Proto je makroskopick\u00e9 tunelov\u00e1n\u00ed m\u011b\u0159iteln\u00e9.<\/p>\n<h2>Velmi jednoduch\u00e1 analogie<\/h2>\n<p>P\u0159edstavte si dv\u011b \u00fadol\u00ed na stejn\u00e9 v\u00fd\u0161ce:<\/p>\n<p>&#8211; \u00dadol\u00ed A = b\u011b\u017en\u00fd stav (velmi pravd\u011bpodobn\u00fd)<br \/>\n&#8211; \u00dadol\u00ed B = druh\u00fd b\u011b\u017en\u00fd stav (tak\u00e9 velmi pravd\u011bpodobn\u00fd)<\/p>\n<p>Mezi nimi je kopec. V klasick\u00e9m sv\u011bt\u011b v\u017edy z\u016fstanete v A, proto\u017ee nahoru se nedostanete.<\/p>\n<p>V kvantov\u00e9m sv\u011bt\u011b:<\/p>\n<p>&#8211; Voda (vlnov\u00e1 funkce) je v obou \u00fadol\u00edch z\u00e1rove\u0148 a pod povrchem existuje spojen\u00ed, kter\u00fdm m\u016f\u017ee p\u0159et\u00e9ct.<br \/>\n&#8211; Nep\u0159et\u00e9k\u00e1 do ni\u010deho nepravd\u011bpodobn\u00e9ho.<br \/>\n&#8211; P\u0159et\u00e9k\u00e1 z hlubok\u00e9ho \u00fadol\u00ed do stejn\u011b hlubok\u00e9ho \u00fadol\u00ed.<\/p>\n<p>Dominance stavu A nijak nevylu\u010duje existenci koherentn\u00edho p\u0159echodu do stavu B.<\/p>\n<p><strong>Tunelov\u00e1n\u00ed nenast\u00e1v\u00e1 do nejm\u00e9n\u011b pravd\u011bpodobn\u00e9ho stavu. Nast\u00e1v\u00e1 mezi dv\u011bma nejpravd\u011bpodobn\u011bj\u0161\u00edmi stavy, kter\u00e9 maj\u00ed nenulovou <a href=\"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/?p=6360\">kvantovou vazbu<\/a> p\u0159es bari\u00e9ru.<\/strong><\/p>\n<p>Proto se nemus\u00ed \u201eporazit dominance\u201c \u2013 oba dominantn\u00ed stavy spolu kvantov\u011b komunikuj\u00ed.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Trojice fyzik\u016f \u2014 John Clarke, Michel H. Devoret a John M. Martinis \u2014 c\u00edlen\u011b stav\u011bla elektronick\u00e9 obvody z materi\u00e1l\u016f, kter\u00e9 se chovaj\u00ed podle z\u00e1kon\u016f kvantov\u00e9 &#8230;. <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":5364,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[94,13],"tags":[95,83],"class_list":["post-6350","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-moderni-fyzika","category-zajimavosti","tag-kvantova-fyzika","tag-nobelova-cena"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6350","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=6350"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6350\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6362,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6350\/revisions\/6362"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/5364"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=6350"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=6350"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.zsvltava.cz\/fyzika\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=6350"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}