Press release: The Nobel Prize in Physics 2025

1 fișă

1. 01

   Tunelarea nu e doar pentru particule minuscule. În 1984–1985, John Clarke, Michel Devoret și John Martinis au arătat că un circuit electric de pe un cip de un centimetru, cu miliarde de perechi de electroni, trece prin tunelare ca o singură particulă și primește energie doar în trepte. Pentru asta au primit Nobelul pentru fizică în 2025.

   Press release: The Nobel Prize in Physics 2025 · 2025

   Un circuit pe care îl ții în mână poate trece prin tunelare ca o singură particulă, dacă e destul de rece și de liniștit.

   Până acum, tunelarea a fost treaba particulelor minuscule: un electron, un proton, o particulă alfa. Când pui laolaltă multe particule, efectele cuantice de obicei se pierd, de aceea o minge nu trece prin perete. La începutul anilor 1980, fizicianul Anthony Leggett a pus o întrebare precisă: poate un obiect mare, construit de om, făcut din foarte multe particule, să se poarte cuantic ca un întreg? Dacă da, l-am putea vedea tunelând. La Universitatea Berkeley din California, profesorul John Clarke, cercetătorul postdoctoral Michel Devoret și doctorandul John Martinis au construit un circuit din supraconductori, materiale prin care curentul trece fără nicio pierdere când sunt foarte reci. Între două bucăți de supraconductor era un strat izolator subțire, o așa-numită joncțiune Josephson. Răcit aproape de zero absolut, circuitul se poartă ciudat: miliarde de perechi de electroni se mișcă împreună, ca o singură „particulă” uriașă care umple tot circuitul. La început, curentul curge fără nicio tensiune, ca o bilă prinsă într-o adâncitură. Clasic, bila ar trebui să stea acolo. Ea a scăpat totuși prin tunelare, iar scăparea s-a văzut simplu, pe un aparat: a apărut brusc o tensiune. Au arătat și a doua trăsătură cuantică: circuitul primea energie doar în porții de mărimi precise, nu în orice cantitate, ca un atom. De aceea se vorbește despre „atomi artificiali”. Mai târziu, Martinis a folosit exact aceste trepte de energie ca să construiască un qubit, unitatea de informație a unui calculator cuantic: treapta de jos înseamnă zero, prima treaptă de sus înseamnă unu. Circuitele supraconductoare sunt azi una dintre principalele căi spre calculatoarele cuantice. Nobelul pentru fizică din 2025 le-a fost acordat celor trei „pentru descoperirea tunelării cuantice macroscopice și a cuantificării energiei într-un circuit electric”.

   “E minunat să putem sărbători felul în care mecanica cuantică, veche de un secol, ne oferă mereu surprize noi. Este și enorm de utilă, pentru că mecanica cuantică stă la baza întregii tehnologii digitale.”

   Deschide fișa →