Nagroda Nobla z fizyki za makroskopowe zjawiska kwantowe
08-10-2025
7 października ogłoszono werdykt Szwedzkiej Królewskiej Akademii Nauk dotyczące wyboru laureatów Nagrody Nobla z fizyki. Tegoroczną nagrodę zdobyli John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis za odkrycie makroskopowego efektu tunelowania mechaniki kwantowej i kwantyzacji energii w obwodzie elektrycznym.
Niezwykłe zjawiska mechaniki kwantowej występują powszechnie w świecie pojedynczych cząstek elementarnych, atomów, molekuł, czyli na poziomie mikroskopowym. Już w latach 20-tych XX wieku zrozumiano, że elektron w atomie zmienia swoją energię tylko ściśle określonymi porcjami – kwantami, a przy tym przebywa w kilku miejscach jednocześnie. Poznano zjawisko tunelowania, w którym cząstka alfa przeskakuje barierę choć zgodnie z prawami newtonowskiej fizyki nie ma na to dostatecznie dużej energii.
Tegoroczni laureaci nagrody Nobla z fizyki – John Clarke, Michel Devoret i John Martinis – wykazali w serii eksperymentów wykonanych w połowie lat 80-tych, że zjawiska kwantowe, jak wspomniane porcjowanie energii i tunelowanie, występują nie tylko w mikro, ale i w makroświecie zaludnianym miliardami cząstek i atomów. Zademonstrowali przy tym, że nie musimy być jedynie biernymi obserwatorami procesów kwantowych, lecz możemy nimi sterować, zwiększając lub zmniejszając na przykład prawdopodobieństwo tunelowania. Odkrycia te utorowały drogę do konstrukcji niezwykle precyzyjnych urządzeń służących badaniom świata kwantów, lecz co ważniejsze stwarzają nadzieję na zbudowanie komputera kwantowego, który swoimi możliwościami ma zdeklasować najpotężniejsze współczesne komputery.