Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku za 2025. godinu su John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis „za otkriće makroskopskog kvantno-mehaničkog tuneliranja i kvantizacije energije u električnom krugu“.
Kako je pojašnjeno tijekom objave, njihovi eksperimenti na čipu otkrili su kvantnu fiziku u akciji. Proveli su eksperimente s električnim krugom u kojima su demonstrirali i kvantno-mehaničko tuneliranje i kvantizirane energetske razine u sustavu dovoljno velikom da se može držati u ruci.
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.
Podsjetili su kako su godine 1984. i 1985., John Clarke , Michel H. Devoret i John M. Martinis proveli 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 svog 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 česticama u početku je 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.
Divno je moći slaviti način na koji stoljetna kvantna mehanika neprestano nudi nova iznenađenja. Također je izuzetno korisna, jer je kvantna mehanika temelj sve digitalne tehnologije, istaknuo je Olle Eriksson, predsjednik Nobelovog odbora za fiziku.
Tranzistori u računalnim mikročipovima jedan su od primjera etablirane kvantne tehnologije koja nas okružuje. Ovogodišnja Nobelova nagrada za fiziku pružila je prilike za razvoj sljedeće generacije kvantne tehnologije, uključujući kvantnu kriptografiju, kvantna računala i kvantne senzore.
Podsjetimo, Nobelovu nagradu ustanovio je švedski izumitelj i filantrop Alfred Nobel (1833. – 1896.) koji je u svojoj oporuci odredio da se nagradama treba odati priznanje onima koji su "pružili najveću korist čovječanstvu". Fizika je bila prva kategorija spomenuta u njegovoj oporuci.
Svaka Nobelova nagrada ove godine dobitniku donosi novčanu nagradu u iznosu od 11 milijuna švedskih kruna po kategoriji. Dobitnici unutar kategorije novac će međusobno podijeliti.
