ثلاثي يفوز بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 لعملهم في النفق الكمي
تم منح جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 إلى جون كلارك، ميشيل ديفوريت، وجون مارتينيس لأبحاثهم الرائدة في النفق الكمي في الدوائر الفائقة التوصيل. أظهرت تجاربهم في عام 1985 كيفية تطبيق التأثيرات الكمية على الأنظمة المعقدة، ممهدة الطريق للحواسيب الكمية الحديثة. أعرب كلارك عن دهشته من الاعتراف، مشيراً إلى التأثير غير المتوقع للكشفهم.
في عام 1985، أجرى جون كلارك، ميشيل ديفوريت، وجون مارتينيس، الذين كانوا آنذاك في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، تجارب على روابط جوزيفسون—أسلاك فائقة التوصيل مفصولة بمادة عازلة أكسبت براين جوزيفسون جائزة نوبل في الفيزياء عام 1973. قاموا بقياس خصائص الجسيمات المشحونة المتحركة عبر هذه الروابط واكتشفوا أن الجسيمات تتصرف ككيان واحد مع مستويات طاقة متميزة، وهو تأثير كمي. كما لاحظ الباحثون جهداً يشير إلى أن الجسيمات قد نفقة عبر الحد العازل، مما يؤكد النفق الكمي في نظام ماكروسكوبي.
أظهر هذا الاختراق أن السلوكيات الكمية، التي لوحظت سابقاً فقط في الجسيمات الفردية، يمكن أن تمتد إلى الدوائر الإلكترونية التي تحكمها تقليدياً الفيزياء الكلاسيكية. أحدثت مثل هذه النتائج ثورة في العلم الكمي من خلال تمكين اختبارات دقيقة للميكانيكا الكمية على رقائق السيليكون. كما قال كلارك: “اكتشافنا، بطريقة ما، هو أساس الحوسبة الكمية”.
ساهم عملهم مباشرة في تطوير الكيوبيتات الفائقة التوصيل، وهي اللبنات الأساسية للحواسيب الكمية الحالية. تستخدم الشركات مثل جوجل وآي بي إم الآن مئات من هذه الكيوبيتات في آلاتها. انضم مارتينيس وديفوريت لاحقاً إلى جوجل كوانتوم آي، التي أظهرت في عام 2019 حاسوباً كمياً فائق التوصيل يحقق ميزة كمية على الأنظمة الكلاسيكية.
عند معرفته بالجائزة، قال كلارك للجنة نوبل: “أنا مذهول تماماً. لم يخطر ببالي أبداً أن هذا قد يكون أساس جائزة نوبل”. وأضاف أن أهمية بحثهم في عام 1985 لم تكن واضحة في ذلك الوقت: “لم يخطر ببالنا أبداً أن هذا الاكتشاف سيكون له تأثير كبير إلى هذا الحد”.
تظهر الجسيمات الكمية خصائص غريبة، بما في ذلك الطبيعة الاحتمالية ومستويات الطاقة المنفصلة، مما يؤدي إلى ظواهر مثل النفق عبر الحواجز—أفكار استكشفها فيزيائيون مبكرون مثل إرفين شرودنغر.