- John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycia w mechanice kwantowej.
- Ich badania wykazały, że zjawiska kwantowe mogą zachodzić w układach makroskopowych, wykraczając poza świat cząstek elementarnych.
- Pionierskie prace nad nadprzewodzącymi obwodami elektrycznymi otwierają drogę do nowej ery technologii kwantowych.
- Dowiedz się, jak te rewolucyjne odkrycia zmieniają nasze rozumienie fizyki i kształtują przyszłość komputerów kwantowych.
Nobliści z fizyki 2025. Pionierzy makroskopowej mechaniki kwantowej
Komitet Noblowski ogłosił, że John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis zostali tegorocznymi laureatami Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Naukowcy, związani z amerykańskimi uczelniami, zostali wyróżnieni „za odkrycie makroskopowego kwantowego tunelowania mechanicznego i kwantyzacji energii w obwodzie elektrycznym”.
Trzej badacze podzielą się nagrodą w wysokości 11 milionów koron szwedzkich po równo.
Nobel z fizyki. Tunelowanie kwantowe w świecie makroskopowym
Dotychczas zjawiska takie jak tunelowanie kwantowe czy kwantyzacja energii obserwowano wyłącznie w układach mikroskopowych, na poziomie pojedynczych atomów lub elektronów.
Laureaci Nobla dowiedli, że te same prawa mogą obowiązywać również w systemach złożonych z miliardów cząstek. Ich badania pokazały, że makroskopowe obiekty – w tym nadprzewodzące obwody elektryczne – mogą zachowywać się zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej.
Eksperyment, który zmienił rozumienie fizyki
Zespół badawczy zbudował obwód elektryczny z nadprzewodników, czyli materiałów, które przewodzą prąd bez oporu. Chip, na którym prowadzono eksperymenty, miał zaledwie jeden centymetr długości, ale zawierał miliardy tzw. par Coopera – elektronów o przeciwstawnych spinach i pędach, które wspólnie tworzą stan kwantowy.
W tym układzie naukowcy zaobserwowali zjawisko kwantowego tunelowania makroskopowego, w którym elektrony mogły „przeskakiwać” przez barierę energetyczną, mimo że klasycznie byłoby to niemożliwe.
To doświadczenie potwierdziło, że zasady mechaniki kwantowej mogą dotyczyć nie tylko świata atomów, ale również całych struktur fizycznych o wymiarach widocznych gołym okiem.
Zdaniem ekspertów, odkrycia tegorocznych laureatów Nobla są porównywalne z przełomem, jaki przyniosło odkrycie nadprzewodnictwa czy efektu Halla.
Oprac. Jakub Sadkowski, źródło: PAP
