Nagrody Nobla 2025. Za co przyznano wyróżnienie w dziedzinie fizyki?
„Tegoroczni laureaci Nagrody Nobla przeprowadzili eksperymenty z obwodem elektrycznym, w którym zademonstrowali zarówno kwantowe zjawisko tunelowania, jak i kwantyzację poziomów energii – w układzie na tyle dużym, że można go trzymać w dłoni” – czytamy w komunikacie.
Eksperymenty laureatów tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki dowiodły, że właściwości kwantowe można zaobserwować w skali makroskopowej. Nagrodzeni fizycy w latach 1984–1985 przeprowadzili serię eksperymentów z obwodem elektronicznym zbudowanym z nadprzewodników (elementów, które mogą przewodzić prąd bez oporu elektrycznego), w którym elementy nadprzewodzące były oddzielone cienką warstwą materiału nieprzewodzącego, tworząc tzw. złącze Josephsona. Dzięki precyzyjnemu opracowaniu i pomiarowi właściwości swojego obwodu badacze mogli kontrolować i analizować zjawiska zachodzące podczas przepływu prądu. Poruszające się w nadprzewodniku cząstki tworzyły układ, który zachowywał się tak, jakby był pojedynczą cząstką obejmującą cały obwód. W ten sposób uzyskano makroskopowy układ podobny do cząstki. Początkowo znajdował się on w stanie, w którym prąd płynie bez napięcia, w którym był „uwięziony”. Swój kwantowy charakter układ ujawnił, gdy „uciekł” ze stanu zerowego napięcia poprzez tunelowanie. Na zmianę stanu układu wskazywało pojawienie się napięcia. Eksperyment wykazał, że układ zachowywał się zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej.
Tunelowanie kwantowe
Foto: PAP
Jak podkreśla Królewska Szwedzka Akademia Nauk, odkrycie badaczy umożliwia rozwój kolejnej generacji technologii kwantowych – m.in. komputerów kwantowych, których moc obliczeniowa jest wielokrotnie większa niż klasycznych komputerów.
Nagrodę Nobla z fizyki przyznano w 2025 r. po raz 119. Do 2024 r. włącznie wyróżnienie to otrzymało 226 osób. Najmłodszy z laureatów, Lawrence Bragg, miał 25 lat. Z kolei najstarszy, Arthur Ashkin (nagrodzony w 2019 roku) miał 96 lat. John Bardeen jako jedyny otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki dwukrotnie. W 2024 roku) nagrodę otrzymali Amerykanin John J. Hopfield i urodzony w Wielkiej Brytanii Geoffrey E. Hinton. Komitet Noblowski docenił ich za wkład w rozwój uczenia maszynowego.
