Teknologi di sebalik peranti elektronik yang memenangi Hadiah Nobel dalam Fizik 2025

3 orang saintis Amerika menerima Hadiah Nobel dalam Fizik 2025. Foto: Le Monde .

Daripada makmal yang sangat sejuk sehingga hampir sifar mutlak, tiga saintis John Clarke, Michel Devoret dan John Martinis telah melakukan eksperimen yang telah mengubah cara manusia memahami dunia kuantum. Kini, mereka telah diberi penghormatan dengan Hadiah Nobel dalam Fizik 2025, ganjaran mulia untuk perjalanan empat dekad meneroka sempadan antara teori dan amalan.

Perspektif baharu fizik kuantum

Pada 7 Oktober, Akademi Sains Diraja Sweden mengumumkan bahawa Hadiah Nobel dalam Fizik 2025 diberikan kepada tiga saintis, John Clarke, Michel Devoret, dan John Martinis. Mereka diberi penghormatan untuk "perintis percubaan yang telah mengembangkan pemahaman kami tentang cara mekanik kuantum beroperasi dalam dunia fizikal." Menurut jawatankuasa pemberian, kerja tiga ahli fizik telah menunjukkan bahawa kesan kuantum boleh diperhatikan dalam sistem saiz yang lebih besar, bukan hanya terhad kepada tahap atom.

Dalam sidang akhbar dalam talian selepas pengumuman itu, Profesor John Clarke, yang mengajar di Universiti California, berkata dia berasa "terkejut dan terharu" apabila mendengar berita itu.

Fizik kuantum membuka jalan untuk pelbagai teknologi masa depan. Foto: Bloomberg .

"Saya tidak pernah menyangka kerja saya akan diiktiraf pada tahap ini," katanya. Clarke menambah bahawa prinsip yang mereka pelajari menjadi asas untuk teknologi moden, daripada telefon pintar kepada komputer.

Eksperimen oleh Clarke, Devoret dan Martinis, yang dijalankan antara tahun 1980 dan 2000, memberi tumpuan kepada pemerhatian fenomena kuantum dalam litar superkonduktor. Keputusan menunjukkan bahawa keadaan kuantum boleh dikekalkan cukup lama untuk diukur, membuka jalan untuk kawalan dan eksploitasi dalam amalan.

Kerja-kerja ini meletakkan asas untuk kelahiran komputer kuantum, peranti yang boleh memproses maklumat berjuta-juta kali lebih cepat daripada komputer moden dalam pengiraan tertentu. Di samping itu, penyelidikan juga membantu membangunkan penderia kuantum, teknologi penyulitan yang tidak boleh dipecahkan oleh kaedah tradisional, dan banyak aplikasi lain yang berpotensi.

Zaman komputer kuantum

Profesor Michel Devoret dari Universiti Yale dikenali sebagai perintis dalam penyelidikan bit kuantum superkonduktor (qubit), teknologi yang kini digunakan oleh syarikat besar seperti IBM, Google atau Intel dalam sistem pengkomputeran kuantum. Sepanjang 40 tahun penyelidikan yang lalu, dia dan rakan-rakannya telah menemui cara untuk mengekalkan keadaan kuantum yang stabil, yang merupakan halangan terbesar dalam bidang ini.

John Martinis, seorang profesor di University of California, dikenang kerana peranannya sebagai ketua pasukan Google Quantum AI. Pada tahun 2019, beliau mengetuai pasukan penyelidik untuk mencapai pencapaian keunggulan kuantum, apabila komputer kuantum Google menyelesaikan pengiraan yang kompleks dalam masa 200 saat, sesuatu yang superkomputer paling berkuasa di dunia pada masa itu akan mengambil masa beribu-ribu tahun untuk melakukannya. Pencapaian ini menandakan satu langkah penting ke hadapan dalam sejarah pengkomputeran.

John Clarke (kiri), Michel H Devoret (tengah) dan John M Martinis (kanan) ialah saintis yang menerima Hadiah Nobel dalam Fizik 2025. Foto: Dunia Fizik .

Bagaimanapun, Martinis meninggalkan Google pada 2020. Dalam temu bual dengan Forbes , beliau berkata keputusan itu berpunca daripada keinginan untuk kembali kepada penyelidikan asas. Beliau mengakui persekitaran korporat boleh membantu mempercepatkan kemajuan, tetapi kadangkala ia turut membataskan kreativiti.

"Sains tidak boleh dipaksa untuk jadual waktu pasaran," kata Martinis.

Bagi John Clarke, yang tertua daripada tiga saintis, Hadiah Nobel adalah pengiktirafan yang sesuai untuk kerja sepanjang hayat. Dia adalah orang pertama yang menunjukkan bahawa litar superkonduktor boleh mempamerkan tingkah laku kuantum yang berbeza, sekali gus meletakkan asas untuk qubit hari ini. Clarke percaya bahawa penyelidikan ini hanyalah "puncak gunung ais" dan ahli fizik generasi muda akan pergi lebih jauh dalam menggunakan mekanik kuantum.

Menurut Reuters , walaupun prospek aplikasi komputer kuantum sangat besar, bidang ini masih menghadapi banyak cabaran, terutamanya dalam mengekalkan kestabilan dan ketepatan qubit dalam jangka masa yang panjang. Walau bagaimanapun, Hadiah Nobel tahun ini menunjukkan bahawa komuniti saintifik percaya bahawa teknologi kuantum sedang bergerak dari peringkat percubaan ke peringkat aplikasi sebenar.

Sumber: https://znews.vn/cong-nghe-dang-sau-thiet-bi-dien-tu-doat-giai-nobel-phat-ly-2025-post1591816.html