เทคโนโลยีเบื้องหลังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2025

นักวิทยาศาสตร์ 3 คนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 จากการนำแนวคิดควอนตัมที่ครั้งหนึ่งมีอยู่แค่ในเชิงทฤษฎีมาประยุกต์ใช้เป็นรากฐานของเทคโนโลยีแห่งอนาคต

นักวิทยาศาสตร์ ชาวอเมริกัน 3 คนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 ภาพ: Le Monde

จากห้องปฏิบัติการที่เย็นยะเยือกจนเกือบถึงศูนย์สัมบูรณ์ นักวิทยาศาสตร์สามคน จอห์น คลาร์ก มิเชล เดอโวเรต์ และจอห์น มาร์ตินีส ได้ทำการทดลองที่เปลี่ยนแปลงความเข้าใจ โลก ควอนตัมของมนุษยชาติ ปัจจุบัน พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 ซึ่งเป็นรางวัลอันทรงเกียรติสำหรับการเดินทางสี่ทศวรรษเพื่อสำรวจขอบเขตระหว่างทฤษฎีและการปฏิบัติ

มุมมองใหม่ของฟิสิกส์ควอนตัม

เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม ราชบัณฑิตยสถานวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน (Royal Swedish Academy of Sciences) ประกาศว่ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 มอบให้แก่นักวิทยาศาสตร์ 3 คน ได้แก่ จอห์น คลาร์ก มิเชล เดอโวเรต์ และจอห์น มาร์ตินีส พวกเขาได้รับเกียรติจาก “การทดลองบุกเบิกที่ขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการทำงานของกลศาสตร์ควอนตัมในโลกกายภาพ” คณะกรรมการตัดสินรางวัลระบุว่า ผลงานของนักฟิสิกส์ทั้งสามคนได้แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์ควอนตัมสามารถสังเกตได้ในระบบที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ไม่ใช่แค่ในระดับอะตอมเท่านั้น

ในงานแถลงข่าวออนไลน์หลังการประกาศดังกล่าว ศาสตราจารย์จอห์น คลาร์ก อาจารย์ประจำมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่าเขารู้สึก "ตกตะลึงและซาบซึ้ง" เมื่อได้ยินข่าวนี้

ฟิสิกส์ควอนตัมปูทางไปสู่เทคโนโลยีแห่งอนาคตมากมาย ภาพ: Bloomberg

“ผมไม่เคยคิดเลยว่าผลงานของผมจะได้รับการตอบรับในระดับนี้” เขากล่าว คลาร์กเสริมว่าหลักการที่พวกเขาศึกษาได้กลายเป็นรากฐานของเทคโนโลยีสมัยใหม่ ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงคอมพิวเตอร์

การทดลองของคลาร์ก เดโวเร็ต และมาร์ตินีส ซึ่งดำเนินการระหว่างปี พ.ศ. 2523 ถึง พ.ศ. 2543 มุ่งเน้นไปที่การสังเกตปรากฏการณ์ควอนตัมในวงจรตัวนำยิ่งยวด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าสถานะควอนตัมสามารถคงอยู่ได้นานพอที่จะวัดได้ ซึ่งปูทางไปสู่การควบคุมและการนำสถานะควอนตัมไปใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติ

ผลงานเหล่านี้วางรากฐานสำหรับการกำเนิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัม อุปกรณ์ที่สามารถประมวลผลข้อมูลได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์สมัยใหม่หลายล้านเท่าในการคำนวณบางประเภท นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังช่วยพัฒนาเซ็นเซอร์ควอนตัม เทคโนโลยีการเข้ารหัสที่ไม่สามารถถอดรหัสได้ด้วยวิธีการดั้งเดิม และการประยุกต์ใช้งานอื่นๆ ที่มีศักยภาพอีกมากมาย

ยุคของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ศาสตราจารย์มิเชล เดโวเรต์ แห่งมหาวิทยาลัยเยล เป็นที่รู้จักในฐานะผู้บุกเบิกการวิจัยควอนตัมบิตตัวนำยิ่งยวด (คิวบิต) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่บริษัทขนาดใหญ่ เช่น ไอบีเอ็ม กูเกิล หรืออินเทล นำมาใช้ในระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ตลอดระยะเวลา 40 ปีที่ผ่านมา เขาและเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบวิธีรักษาสถานะควอนตัมให้เสถียร ซึ่งเป็นอุปสรรคสำคัญที่สุดในสาขานี้

จอห์น มาร์ตินิส ศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เป็นที่จดจำในฐานะผู้นำทีม Google Quantum AI ในปี 2019 เขานำทีมวิจัยไปสู่ความสำเร็จครั้งสำคัญด้านควอนตัม เมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google สามารถทำการคำนวณที่ซับซ้อนได้ภายใน 200 วินาที ซึ่งซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกในขณะนั้นต้องใช้เวลาหลายพันปี ความสำเร็จนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์การประมวลผล

จอห์น คลาร์ก (ซ้าย), มิเชล เอช. เดโวเรต์ (กลาง) และจอห์น เอ็ม. มาร์ตินิส (ขวา) คือนักวิทยาศาสตร์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 ภาพ: Physics World

อย่างไรก็ตาม มาร์ตินีสลาออกจากกูเกิลในปี 2020 ในการสัมภาษณ์กับ นิตยสารฟอร์บส์ เขากล่าวว่าการตัดสินใจครั้งนี้เกิดจากความปรารถนาที่จะกลับไปสู่การวิจัยขั้นพื้นฐาน เขายอมรับว่าสภาพแวดล้อมขององค์กรสามารถช่วยเร่งความก้าวหน้าได้ แต่บางครั้งก็เป็นข้อจำกัดด้านความคิดสร้างสรรค์ด้วยเช่นกัน

“วิทยาศาสตร์ไม่สามารถถูกบังคับให้เป็นไปตามตารางเวลาของตลาดได้” มาร์ตินีสกล่าว

สำหรับจอห์น คลาร์ก นักวิทยาศาสตร์ที่อายุมากที่สุดในบรรดานักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคน รางวัลโนเบลถือเป็นรางวัลที่สมเกียรติสำหรับผลงานตลอดชีวิตของเขา เขาเป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นว่าวงจรตัวนำยิ่งยวดสามารถแสดงพฤติกรรมควอนตัมที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งถือเป็นการวางรากฐานสำหรับคิวบิตในปัจจุบัน คลาร์กเชื่อว่างานวิจัยนี้เป็นเพียง "ยอดภูเขาน้ำแข็ง" และนักฟิสิกส์รุ่นใหม่จะก้าวไกลยิ่งขึ้นในการประยุกต์ใช้กลศาสตร์ควอนตัม

สำนักข่าวรอยเตอร์ รายงานว่า แม้ว่าโอกาสการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปประยุกต์ใช้จะมีมาก แต่สาขานี้ยังคงเผชิญกับความท้าทายมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการรักษาเสถียรภาพและความแม่นยำของคิวบิตในระยะยาว อย่างไรก็ตาม รางวัลโนเบลในปีนี้แสดงให้เห็นว่าชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเทคโนโลยีควอนตัมกำลังก้าวจากขั้นทดลองไปสู่ขั้นการประยุกต์ใช้จริง

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