Trio tilldelas Nobelpriset i fysik 2025 för arbete med kvanttunnelning
Nobelpriset i fysik 2025 har tilldelats John Clarke, Michel Devoret och John Martinis för deras banbrytande forskning om kvanttunnelning i supraledande kretsar. Deras experiment från 1985 visade hur kvant effekter tillämpas på komplexa system och lade grunden för moderna kvantdatorer. Clarke uttryckte förvåning över erkännandet och noterade den oväntade effekten av deras upptäckt.
År 1985 genomförde John Clarke, Michel Devoret och John Martinis, då vid University of California, Berkeley, experiment på Josephsonkobblar – supraledande ledningar separerade av ett isolerande material som gav Brian Josephson Nobelpriset i fysik 1973. De mätte egenskaperna hos laddade partiklar som rörde sig genom dessa kobblar och fann att partiklarna betedde sig som en enda enhet med distinkta energinivåer, en kvant effekt. Forskarnas observerade också en spänning som indikerade att partiklarna hade tunnlat genom den isolerande gränsen, vilket bekräftade kvanttunnelning i ett makroskopiskt system.
Detta genombrott visade att kvantbeteenden, som tidigare bara observerats hos enskilda partiklar, kunde utvidgas till elektroniska kretsar som traditionellt styrs av klassisk fysik. Sådana fynd revolutionerade kvantvetenskapen genom att möjliggöra precisa tester av kvantmekanik på kiselchip. Som Clarke sade: “Vår upptäckt är på sätt och vis grunden för kvantdatorer.”
Deras arbete bidrog direkt till utvecklingen av supraledande qubits, byggstenarna i dagens kvantdatorer. Företag som Google och IBM använder nu hundratals sådana qubits i sina maskiner. Martinis och Devoret gick senare med i Google Quantum AI, som 2019 demonstrerade en supraledande kvantdator som uppnådde kvantfördel över klassiska system.
När Clarke fick veta om priset sade han till Nobelkommittén: “Jag är helt chockad. Det har aldrig slagit mig på något sätt att detta skulle kunna vara grunden för ett Nobelpris.” Han tillade att betydelsen av deras forskning från 1985 inte var uppenbar vid den tiden: “Det slog oss inte på något sätt att denna upptäckt skulle ha en så betydande inverkan.”
Kvantpartiklar uppvisar märkliga egenskaper, inklusive probabilistisk natur och diskreta energinivåer, vilket leder till fenomen som tunnelning genom barriärer – idéer som utforskades av tidiga fysiker som Erwin Schrödinger.