Tekniken bakom den elektroniska apparaten som vann Nobelpriset i fysik 2025

3 amerikanska forskare fick Nobelpriset i fysik 2025. Foto: Le Monde .

Från laboratorier så kalla att de är nära absoluta nollpunkten har tre forskare, John Clarke, Michel Devoret och John Martinis, utfört experiment som har förändrat hur mänskligheten förstår kvantvärlden . Nu har de tilldelats Nobelpriset i fysik 2025, en ädel belöning för en fyra decennier lång resa som utforskar gränsen mellan teori och praktik.

Nya perspektiv på kvantfysiken

Den 7 oktober tillkännagav Kungliga Vetenskapsakademien att Nobelpriset i fysik 2025 gick till tre forskare, John Clarke, Michel Devoret och John Martinis. De hedrades för "banbrytande experiment som har utökat vår förståelse av hur kvantmekaniken fungerar i den fysiska världen." Enligt priskommittén har de tre fysikernas arbete visat att kvanteffekter kan observeras i system av större storlekar, inte bara begränsade till atomnivå.

I en presskonferens online efter tillkännagivandet sa professor John Clarke, som undervisar vid University of California, att han kände sig "förbluffad och känslosam" när han hörde nyheten.

Kvantfysiken banar väg för en mängd framtida teknologier. Foto: Bloomberg .

”Jag trodde aldrig att mitt arbete skulle bli erkänt på den här nivån”, sa han. Clarke tillade att principerna de studerade blev grunden för modern teknik, från smartphones till datorer.

Experimenten av Clarke, Devoret och Martinis, som utfördes mellan 1980 och 2000, fokuserade på att observera kvantfenomen i supraledande kretsar. Resultaten visade att kvanttillstånd kunde bibehållas tillräckligt länge för att mätas, vilket banade väg för deras kontroll och utnyttjande i praktiken.

Dessa arbeten lägger grunden för kvantdatorernas uppkomst, enheter som kan bearbeta information miljontals gånger snabbare än moderna datorer i vissa beräkningar. Dessutom bidrar forskningen till att utveckla kvantsensorer, krypteringsteknik som inte kan brytas med traditionella metoder och många andra potentiella tillämpningar.

Kvantdatorernas tidsålder

Professor Michel Devoret vid Yale University är känd som en pionjär inom forskningen om supraledande kvantbitar (qubits), en teknik som för närvarande används av stora företag som IBM, Google eller Intel i kvantberäkningssystem. Under de senaste 40 årens forskning har han och hans kollegor hittat ett sätt att upprätthålla ett stabilt kvanttillstånd, vilket är det största hindret inom detta område.

John Martinis, professor vid University of California, är ihågkommen för sin roll som ledare för Google Quantum AI-teamet. År 2019 ledde han forskargruppen för att uppnå milstolpen kvantöverlägsenhet, då Googles kvantdator slutförde en komplex beräkning på 200 sekunder, något som världens kraftfullaste superdator vid den tiden skulle ha tagit tusentals år att göra. Denna prestation markerade ett viktigt steg framåt i datorernas historia.

John Clarke (vänster), Michel H Devoret (mitten) och John M Martinis (höger) är forskarna som fick Nobelpriset i fysik 2025. Foto: Physics World .

Martinis lämnade dock Google 2020. I en intervju med Forbes sa han att beslutet härrörde från en önskan att återgå till grundforskning. Han medgav att företagsmiljön kan bidra till att påskynda framsteg, men ibland begränsar den också kreativiteten.

"Vetenskapen kan inte tvingas till en marknadstidsplan", sa Martinis.

För John Clarke, den äldste av de tre forskarna, är Nobelpriset ett passande erkännande för ett helt livs arbete. Han var den förste som visade att supraledande kretsar kunde uppvisa distinkt kvantbeteende, och lade därmed grunden för dagens qubits. Clarke tror att denna forskning bara är "toppen av isberget" och att yngre generationer av fysiker kommer att gå längre i att tillämpa kvantmekanik.

Enligt Reuters står kvantdatorernas tillämpningsmöjligheter fortfarande inför många utmaningar, även om de är mycket stora, särskilt när det gäller att upprätthålla stabiliteten och noggrannheten hos qubits över långa tidsperioder. Årets Nobelpris visar dock att forskarsamhället anser att kvantteknologin går från experimentstadiet till verklig tillämpning.

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