chat schreef:De ontdekking van het Josephson-effect en later van supergeleidende qubits vormde het eerste overtuigende bewijs dat kwantumverschijnselen zich collectief kunnen voordoen in macroscopische systemen.
In een supergeleider bewegen namelijk miljoenen elektronen als zogeheten Cooperparen in één gezamenlijke, coherente kwantumtoestand.
Dat betekent dat hun gedrag niet meer afzonderlijk beschreven kan worden, maar alleen als één geheel — een soort “kwantumorkest” waarin alle deeltjes exact in fase met elkaar spelen.

Waar bij de oorspronkelijke Josephson-junctie nog sprake was van het tunnelen van slechts enkele deeltjes, liet dit verschijnsel zien dat een elektrisch circuit dat uit duizenden miljarden atomen bestaat zich als één enkel kwantumobject kan gedragen.
Dat inzicht was revolutionair, omdat het aantoonde dat kwantummechanica niet beperkt blijft tot de wereld van individuele deeltjes, maar zich ook uitstrekt tot meetbare, macroscopische objecten.

flappelap schreef: ↑do 09 okt 2025, 18:06
Ik denk dat die formulering inderdaad wat verwarrend is; het gaat erom dat de stroom (in dit geval bestaande uit Cooperparen) uit miljoenen elektronen bestaan die allemaal in 1 coherente toestand zitten, en dus 'macroscopisch' is. Bij de oorspronkelijke Josephson-junctie ging het volgens mij om enkele deeltjes die tunnelen.

HansH schreef: ↑do 09 okt 2025, 09:36

wnvl1 schreef: ↑do 09 okt 2025, 07:40 Een tunneldiode heeft een zeer dunne p–n-overgang en is aan beide kanten sterk gedopeerd. Daardoor wordt de barrière tussen de p- en n-zijde zo smal dat individuele elektronen kunnen tunnelen door de junctie in plaats van eroverheen te moeten springen.

Bij een Schottky-diode is er sprake van een metaal–halfgeleiderovergang. Aan deze overgang ontstaat een Schottky-barrière, die bepaalt hoe gemakkelijk elektronen van de halfgeleider naar het metaal kunnen bewegen. Wanneer deze barrière smal genoeg is, kunnen ook hier individuele elektronen door de barrière tunnelen.

Bij macroscopische tunneling daarentegen is het getunnelde object niet één enkel deeltje, maar een collectieve kwantumtoestand die zich gedraagt als één geheel op macroscopische schaal.

Hoe het werkt hoef je niet uit te leggen. punt is je statement van AI: 'Deze ontdekkingen vormden het eerste overtuigende bewijs dat kwantumverschijnselen zich kunnen voordoen in elektrische circuits die uit duizenden miljarden atomen bestaan.'

dat klopt gewoon niet. het eerste overtuigende bewijs is al bijna een eeuw oud.

wnvl1 schreef: ↑do 09 okt 2025, 07:40 Een tunneldiode heeft een zeer dunne p–n-overgang en is aan beide kanten sterk gedopeerd. Daardoor wordt de barrière tussen de p- en n-zijde zo smal dat individuele elektronen kunnen tunnelen door de junctie in plaats van eroverheen te moeten springen.

Bij een Schottky-diode is er sprake van een metaal–halfgeleiderovergang. Aan deze overgang ontstaat een Schottky-barrière, die bepaalt hoe gemakkelijk elektronen van de halfgeleider naar het metaal kunnen bewegen. Wanneer deze barrière smal genoeg is, kunnen ook hier individuele elektronen door de barrière tunnelen.

Bij macroscopische tunneling daarentegen is het getunnelde object niet één enkel deeltje, maar een collectieve kwantumtoestand die zich gedraagt als één geheel op macroscopische schaal.

wnvl1 schreef: ↑wo 08 okt 2025, 22:51
Deze ontdekkingen vormden het eerste overtuigende bewijs dat kwantumverschijnselen zich kunnen voordoen in elektrische circuits die uit duizenden miljarden atomen bestaan.

chatgpt schreef:De drie laureaten toonden aan dat macroscopische objecten, zoals elektrische circuits die uit miljarden elektronen bestaan, zich ook volgens de wetten van de kwantummechanica kunnen gedragen. Dit geldt onder de voorwaarde dat de circuits op een supergeleidende temperatuur worden gebracht, waardoor ze geen elektrische weerstand vertonen.

Het kernpunt van hun werk ligt in het gebruik van Josephson-juncties. Een Josephson-junctie bestaat uit twee supergeleiders die van elkaar zijn gescheiden door een uiterst dunne isolerende laag. Door kwantumtunneling kunnen elektronenparen door deze laag bewegen, waardoor het systeem zich gedraagt als een kwantummechanische oscillator.

Clarke, Devoret en Martinis ontdekten dat in dergelijke circuits de energie niet continu kan variëren, maar slechts bepaalde discrete waarden kan aannemen; dit verschijnsel staat bekend als energiekwantering. Bovendien kan het hele systeem een kwantumtoestand aannemen die coherent blijft over meetbare tijdschalen, wat betekent dat het niet onmiddellijk instort naar klassiek gedrag. Daarnaast kan er macroscopische kwantumtunneling optreden: de fase van de supergeleidende stroom kan spontaan over een energiedrempel tunnelen, vergelijkbaar met hoe een elektron atomaire barrières kan passeren.

Deze ontdekkingen vormden het eerste overtuigende bewijs dat kwantumverschijnselen zich kunnen voordoen in elektrische circuits die uit duizenden miljarden atomen bestaan.