Akademia Mbretërore Suedeze e Shkencave ka shpallur fituesit e Çmimit Nobel në Fizikë për vitin 2025: John Clarke nga Universiteti i Kalifornisë, Berkeley, Michel H. Devoret nga Universiteti Yale dhe Universiteti i Kalifornisë, Santa Barbara, si dhe John M. Martinis nga Universiteti i Kalifornisë, Santa Barbara. Të tre u vlerësuan “për zbulimin e tunelimit kuantik në shkallë makroskopike dhe të kuantizimit të energjisë në një qark elektrik”.
Një përparim që bashkon botën klasike me atë kuantike
Eksperimentet e tyre, të zhvilluara në fillim të viteve ’80, hodhën dritë mbi një pyetje që prej kohësh ka intriguar fizikën moderne: sa i madh mund të jetë një sistem që ende shfaq efekte kuantike? Fituesit e këtij viti arritën të provojnë se ligjet e mekanikës kuantike, të cilat zakonisht shihen vetëm në botën mikroskopike të atomeve dhe grimcave, mund të vëzhgohen edhe në një objekt aq të madh sa mund ta mbash në dorë.
Në eksperimentet e tyre të viteve 1984-1985, Clarke, Devoret dhe Martinis ndërtuan një qark elektrik me përçues superpërçues, materiale që lejojnë kalimin e rrymës pa rezistencë elektrike.
Pjesët superpërçuese u ndanë nga një shtresë shumë e hollë izoluesi, duke krijuar atë që njihet si nyje Josephson. Me matje jashtëzakonisht precize, ata kontrolluan mënyrën se si grimcat e ngarkuara lëvizin përmes këtij qarku dhe zbuluan se sistemi sillte si një grimcë e vetme gjigante, që mbulonte të gjithë qarkun.
Në gjendjen fillestare, qarku i superpërçuesit lejonte qarkullimin e rrymës pa voltazh. Në pamje të parë, sistemi dukej i bllokuar pas një “barriere” energjie, nga e cila nuk mund të dilte. Por në mënyrë befasuese, qarku “arrinte të shpëtonte” përmes kësaj pengese, duke kaluar në një gjendje tjetër ku shfaqej voltazh, një provë e qartë e tunelimit kuantik.
Shkencëtarët treguan gjithashtu se sistemi ishte i kuantizuar, domethënë, ai mund të thithte ose të lëshonte vetëm sasi të caktuara të energjisë, as më shumë e as më pak, ashtu si parashikon mekanika kuantike.
Një shekull mekanikë kuantike dhe ende surpriza të reja
Transistorët në mikroçipet kompjuterike janë një shembull i drejtpërdrejtë i teknologjisë së ndërtuar mbi parimet kuantike.
Zbulimi i këtij viti hap rrugën për gjeneratën e re të teknologjive kuantike, që përfshin kriptografinë kuantike, kompjuterët kuantikë dhe sensorët kuantikë, duke e bërë mekanikën kuantike jo vetëm një teori të bukur, por edhe një mjet praktik që formëson të ardhmen e shkencës dhe teknologjisë.
