Teknologien bak den elektroniske enheten som vant Nobelprisen i fysikk i 2025

3 amerikanske forskere mottok Nobelprisen i fysikk for 2025. Foto: Le Monde .

Fra laboratorier så kalde at de er nær det absolutte nullpunkt, har tre forskere, John Clarke, Michel Devoret og John Martinis, utført eksperimenter som har endret måten menneskeheten forstår kvanteverdenen på. Nå har de blitt hedret med Nobelprisen i fysikk for 2025, en edel belønning for en fire tiår lang reise som utforsker grensen mellom teori og praksis.

Nye perspektiver på kvantefysikk

7. oktober kunngjorde Det kongelige svenske vitenskapsakademiet at Nobelprisen i fysikk for 2025 gikk til tre forskere, John Clarke, Michel Devoret og John Martinis. De ble hedret for «banebrytende eksperimenter som har utvidet vår forståelse av hvordan kvantemekanikk fungerer i den fysiske verden». Ifølge priskomiteen har arbeidet til de tre fysikerne vist at kvanteeffekter kan observeres i systemer av større størrelser, ikke bare begrenset til atomnivå.

I en pressekonferanse på nett etter kunngjøringen sa professor John Clarke, som underviser ved University of California, at han følte seg «lamslått og emosjonell» da han hørte nyheten.

Kvantefysikk baner vei for en rekke fremtidige teknologier. Foto: Bloomberg .

«Jeg trodde aldri arbeidet mitt ville bli anerkjent på dette nivået», sa han. Clarke la til at prinsippene de studerte ble grunnlaget for moderne teknologi, fra smarttelefoner til datamaskiner.

Eksperimentene til Clarke, Devoret og Martinis, utført mellom 1980 og 2000, fokuserte på å observere kvantefenomener i superledende kretser. Resultatene viste at kvantetilstander kunne opprettholdes lenge nok til å bli målt, noe som banet vei for kontroll og utnyttelse av dem i praksis.

Disse arbeidene legger grunnlaget for fremveksten av kvantedatamaskiner, enheter som kan behandle informasjon millioner av ganger raskere enn moderne datamaskiner i visse beregninger. I tillegg bidrar forskningen også til å utvikle kvantesensorer, krypteringsteknologi som ikke kan knekkes med tradisjonelle metoder, og mange andre potensielle bruksområder.

Kvantedatamaskinenes tidsalder

Professor Michel Devoret ved Yale University er kjent som en pioner innen forskning på superledende kvantebiter (qubits), en teknologi som for tiden brukes av store selskaper som IBM, Google eller Intel i kvantedatamaskiner. I løpet av de siste 40 årene med forskning har han og kollegene hans funnet en måte å opprettholde en stabil kvantetilstand på, noe som er den største hindringen på dette feltet.

John Martinis, professor ved University of California, huskes for sin rolle som leder for Google Quantum AI-teamet. I 2019 ledet han forskerteamet til å nå milepælen for kvanteoverlegenhet, da Googles kvantedatamaskin fullførte en kompleks beregning på 200 sekunder, noe som verdens kraftigste superdatamaskin på den tiden ville ha tatt tusenvis av år å gjøre. Denne prestasjonen markerte et viktig skritt fremover i databehandlingens historie.

John Clarke (venstre), Michel H Devoret (midt) og John M Martinis (høyre) er forskerne som mottok Nobelprisen i fysikk for 2025. Foto: Physics World .

Martinis forlot imidlertid Google i 2020. I et intervju med Forbes sa han at avgjørelsen stammet fra et ønske om å gå tilbake til grunnforskning. Han innrømmet at bedriftsmiljøet kan bidra til å fremskynde fremgangen, men noen ganger begrenser det også kreativiteten.

«Vitenskapen kan ikke tvinges til en markedsplan», sa Martinis.

For John Clarke, den eldste av de tre forskerne, er Nobelprisen en passende anerkjennelse for et livslangt arbeid. Han var den første som demonstrerte at superledende kretser kunne utvise distinkt kvanteoppførsel, og la dermed grunnlaget for dagens qubits. Clarke mener at denne forskningen bare er «toppen av isfjellet», og at yngre generasjoner av fysikere vil gå lenger i å anvende kvantemekanikk.

Ifølge Reuters står feltet fortsatt overfor mange utfordringer, selv om anvendelsesmulighetene for kvantedatamaskiner er svært store, spesielt når det gjelder å opprettholde stabiliteten og nøyaktigheten til qubits over lange perioder. Årets nobelpris viser imidlertid at det vitenskapelige samfunnet mener at kvanteteknologi beveger seg fra eksperimentell fase til reell anvendelse.

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