Academia Regală Suedeză de Științe a anunțat că Premiul Nobel pentru Fizică 2025 a fost acordat cercetătorilor John Clarke (Universitatea din California, Berkeley), Michel H. Devoret (Universitatea Yale și Universitatea din California, Santa Barbara) și John M. Martinis (Universitatea din California, Santa Barbara). Cei trei oameni de știință au fost recompensați „pentru descoperirea tunelării cuantice macroscopice și cuantificarea energiei într-un circuit electric”.
Un salt cuantic de la particule la sisteme mari
La baza premiului stă o întrebare esențială din fizica modernă: Cât de mare poate fi un sistem care încă să manifeste efecte cuantice? Laureații din acest an au reușit să arate că mecanica cuantică – până nu demult domeniul particulelor subatomice – poate fi observată și în sisteme suficient de mari încât să încapă în palmă.
În anii 1984–1985, Clarke, Devoret și Martinis au realizat o serie de experimente revoluționare pe un circuit electronic supraconductor. Acesta era alcătuit din joncțiuni Josephson – structuri în care două materiale supraconductoare sunt separate de un strat foarte subțire de material izolator. Acest tip de circuit poate conduce curentul electric fără rezistență și oferă un cadru ideal pentru a studia efecte cuantice.
Cercetătorii au demonstrat că, într-un astfel de sistem, comportamentul colectiv al particulelor încărcate se aseamănă cu cel al unei singure particule. Inițial, curentul circulă fără tensiune, ca și cum sistemul ar fi blocat în spatele unei bariere energetice. Însă, într-un fenomen specific mecanicii cuantice, sistemul reușește să depășească această barieră – nu prin mijloace clasice, ci prin tunelare cuantică.
Energie cuantificată și aplicații viitoare
Laureații au observat că starea sistemului se modifică, iar acest lucru poate fi detectat prin apariția unei tensiuni. Mai mult, au dovedit că sistemul absoarbe sau emite doar cantități discrete de energie, un alt fenomen esențial în mecanica cuantică – cuantificarea energiei.
„Este minunat să putem sărbători modul în care mecanica cuantică veche de un secol oferă continuu noi surprize. Este, de asemenea, extrem de utilă, deoarece mecanica cuantică stă la baza întregii tehnologii digitale”, a declarat Olle Eriksson, președintele Comitetului Nobel pentru Fizică.
Descoperirea celor trei cercetători deschide calea pentru tehnologii cuantice de nouă generație: calculatoare cuantice, criptografie cuantică și senzori cuantici, tehnologii care vor influența profund viitorul informaticii și al comunicațiilor.
Premiul Nobel pentru Fizică – repere istorice
Primul Premiu Nobel pentru Fizică a fost decernat în 1901 lui Wilhelm Röntgen, pentru descoperirea razelor X. De-a lungul anilor, premiul a fost acordat unor figuri legendare precum Albert Einstein, Marie Curie, Niels Bohr, Max Planck, sau mai recent, Roger Penrose și Andrea Ghez.
Între 1901 și 2024, 227 de persoane au primit această distincție. Doar cinci femei au fost laureate: Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963), Donna Strickland (2018), Andrea Ghez (2020) și Anne L’Huillier (2023).
Lawrence Bragg rămâne cel mai tânăr laureat, obținând premiul la 25 de ani, în 1915. Cel mai vârstnic a fost Arthur Ashkin, recompensat la vârsta de 96 de ani, în 2018.
Anul precedent: fizica în era inteligenței artificiale
În 2024, Premiul Nobel pentru Fizică a fost atribuit cercetătorilor John Hopfield și Geoffrey Hinton, pentru contribuții esențiale în dezvoltarea rețelelor neuronale artificiale. Deși pare o temă de informatică, premiul a fost acordat pentru aplicarea conceptelor din fizică la modelarea proceselor de învățare automată.
sursa: www.digi24.ro
prof. Raluca Brad
