Η θεμελιώδης αρχή ότι τα κβαντικά φαινόμενα περιορίζονται στον υποατομικό κόσμο καταρρίφθηκε. Οι τρεις ερευνητές, Τζον Κλαρκ (Βρετανία), Μισέλ Ντεβορέ (Γαλλία) και Τζον Μαρτίνις (ΗΠΑ), τιμώνται με το Νόμπελ Φυσικής 2024, έχοντας δημιουργήσει ένα κβαντικό σύστημα μακροσκοπικών διαστάσεων. Το έργο τους, αρκετά μεγάλο για να χωρέσει στην παλάμη ενός ανθρώπου, αποτελεί ένα τεράστιο βήμα προς τους κβαντικούς υπολογιστές και άλλες επαναστατικές τεχνολογίες.

Η επιτροπή των βραβείων της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών της Σουηδίας ανακοίνωσε ότι το βραβείο απονέμεται «για την ανακάλυψη του μακροσκοπικού κβαντικού φαινομένου σήραγγας και του κβαντισμού της ενέργειας σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα».

Οι τρεις επιστήμονες θα μοιραστούν το χρηματικό έπαθλο των 11 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών, που αντιστοιχεί περίπου σε 1 εκατομμύριο ευρώ.

Το κβαντικό φαινόμενο σήραγγας, ένα φαινόμενο που δεν συναντάμε στην καθημερινότητά μας, επιτρέπει στα σωματίδια να διαπερνούν φαινομενικά αδιαπέραστα εμπόδια. Σε κανονικές συνθήκες, αυτές οι κβαντικές ιδιότητες χάνονται σε συστήματα με μεγάλο αριθμό σωματιδίων, ένα φαινόμενο γνωστό ως κβαντική αποσυνοχή.

Οι Κλαρκ, Ντεβορέ και Μαρτίνις κατάφεραν να διατηρήσουν ανέπαφες τις κβαντικές ιδιότητες σε μακροσκοπικό επίπεδο, υπό αυστηρά ελεγχόμενες πειραματικές συνθήκες. Η επιτροπή των Νόμπελ τόνισε ότι το έργο τους άνοιξε τον δρόμο για τους κβαντικούς υπολογιστές, τους κβαντικούς αισθητήρες και την κβαντική κρυπτογράφηση.

Σε μια σειρά πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν το 1984 και το 1985, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα κύκλωμα από ημιαγωγούς, υλικά με μηδενική αντίσταση στην ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Διοχετεύοντας ρεύμα στο κύκλωμα, παρατήρησαν ότι τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονταν ως ένα ενιαίο σωματίδιο που απλωνόταν σε όλο το κύκλωμα.

Αυτό το μακροσκοπικό σύστημα βρισκόταν αρχικά σε μια κατάσταση όπου το ρεύμα ρέει χωρίς ηλεκτρική τάση, παγιδευμένο σαν να υπήρχε ένα εμπόδιο. Χάρη στο φαινόμενο της σήραγγας, το κύκλωμα «δραπέτευε» από την κατάσταση μηδενικής τάσης, με την αλλαγή κατάστασης να γίνεται αντιληπτή ως ηλεκτρική τάση.

Επιπλέον, οι ερευνητές απέδειξαν ότι το σύστημα είναι κβαντισμένο, δηλαδή απορροφά ή εκπέμπει ενέργεια μόνο σε συγκεκριμένες ποσότητες, τα λεγόμενα κβάντα.

Το Νόμπελ Φυσικής είναι το δεύτερο που ανακοινώθηκε αυτή την εβδομάδα, μετά το Νόμπελ Φυσιολογίας-Ιατρικής. Θα ακολουθήσουν τα Νόμπελ Χημείας, Λογοτεχνίας, Ειρήνης και Οικονομικών.

Η απονομή των μεταλλίων θα γίνει στις 10 Δεκεμβρίου στην Στοκχόλμη, εκτός από το Νόμπελ Ειρήνης που απονέμεται στο Όσλο.