Američki znanstvenici John Clarke, Michel Devoret i John Martinis osvojili su Nobelovu nagradu za fiziku za 2025. godinu za "eksperimente koji su otkrili kvantnu fiziku u akciji", omogućivši razvoj sljedeće generacije digitalnih tehnologija.
"Zapanjen sam. Naravno, nikada mi nije palo na pamet da bi ovo mogao biti temelj za dobivanje Nobelove nagrade", rekao je Clarke u utorak na telefonskoj konferenciji za novinare povodom dodjele Nobelove nagrade.
"Razgovaram na mobitel i pretpostavljam da i vi, a jedan od temeljnih razloga zašto mobitel radi jest sav ovaj rad", dodao je Clarke.
"Ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku pružila je mogućnosti za razvoj sljedeće generacije kvantne tehnologije, uključujući kvantnu kriptografiju, kvantna računala i kvantne senzore", kaže se među ostalim u priopćenju Nobelova odbora za dodjelu nagrada.
Kvantno-mehanička ponašanja dobro su proučena na razini nevjerojatno malih atomskih i subatomskih čestica, ali se često smatraju bizarnima i neintuitivnima u usporedbi s klasičnom fizikom i njezinim daleko većim razmjerima.
Kvantna mehanika omogućuje čestici da se kreće ravno kroz barijeru koristeći proces koji se naziva tuneliranje. Čim je uključen veliki broj čestica, kvantno-mehanički učinci obično postaju beznačajni. Eksperimenti laureata pokazali su da se kvantno-mehanička svojstva mogu konkretizirati na makroskopskoj skali.
Dobitnici Nobelove nagrade proveli su eksperimente sredinom 1980-ih s elektroničkim krugom izgrađenim od supravodiča te pokazali da kvantna mehanika može utjecati i na svakodnevne predmete pod određenim uvjetima.
Godine 1984. i 1985. John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis proveli su niz eksperimenata s elektroničkim krugom izgrađenim od supravodiča, komponenti koje mogu provoditi struju bez električnog otpora. U krugu su supravodljive komponente bile odvojene tankim slojem nevodljivog materijala, postavkom poznatom kao Josephsonov spoj.
Usavršavanjem i mjerenjem svih različitih svojstava svojega kruga mogli su kontrolirati i istraživati fenomene koji su nastajali kada su kroz njega propuštali struju. Zajedno, nabijene čestice koje su se kretale kroz supravodič činile su sustav koji se ponašao kao da su jedna čestica koja ispunjava cijeli krug.
Ovaj makroskopski sustav nalik čestici u početku je bio u stanju u kojem struja teče bez ikakvog napona. Sustav je zarobljen u tom stanju, kao da je iza barijere koju ne može prijeći. U eksperimentu sustav pokazuje svoj kvantni karakter uspijevajući pobjeći iz stanja nultog napona tuneliranjem. Promijenjeno stanje sustava detektira se pojavom napona.
Laureati su također mogli pokazati da se sustav ponaša na način predviđen kvantnom mehanikom – kvantiziran je, što znači da apsorbira ili emitira samo određene količine energije.
Na konferenciji za novinare istaknuto je kako se Nobelova nagrada za fiziku dodjeljuje u vrijeme kada obilježavamo 100 godina kvantne mehanike.
Ujedinjeni narodi (UN) službeno su proglasili 2025. Međunarodnom godinom kvantne znanosti i tehnologije (IYQ) kako bi se obilježila 100. obljetnica nastojanja njemačkog fizičara Wernera Heisenberga (1901.–1976.) da razvije matematičku formulaciju kvantnih fenomena.
Heisenberg je 1925. godine s Maxom Bornom i Pascualom Jordanom objavio tri rada koja se smatraju temeljem kvantne mehanike. "Divno je moći slaviti način na koji stoljetna kvantna mehanika neprestano nudi nova iznenađenja. Također je izuzetno korisna jer je kvantna mehanika temelj cjelokupne digitalne tehnologije", rekao je Olle Eriksson, predsjednik Nobelova odbora za fiziku.
Clarke, rođen u Britaniji, profesor je na kalifornijskom Sveučilištu Berkeley. Devoret, rođen u Francuskoj, profesor je na Sveučilištu Yale i Sveučilištu u Santa Barbari, na kojem je i Martinis profesor. Martinis, Amerikanac, vodio je Googleov laboratorij za kvantnu umjetnu inteligenciju do 2020.
U Googleu je Martinis bio dio istraživačkog tima koji je 2019. izjavio da su postigli "kvantnu nadmoć", u kojoj računalo koristeći svojstva subatomskih čestica rješava problem daleko bolje od najmoćnijeg superračunala na svijetu. Devoret je, osim profesure, i glavni znanstvenik Googleove kvantne umjetne inteligencije.