Nobelpriset i fysik 2025: Fångade kvantfysik på ett chipp
Årets Nobelpris i fysik tilldelas John Clarke, Michel H. Devoret och John M. Martinis för experiment med en elektrisk krets där de demonstrerade såväl kvantmekanisk tunnling som kvantiserade energinivåer i ett system stort nog att hålla i handen.
I mitten av 1980-talet genomförde pristagarna en serie experiment med elektriska kretsar byggda av supraledare – material som leder ström utan elektriskt motstånd. I kretsen separerades de supraledande delarna med ett tunt skikt av ett material som inte leder ström alls, ett arrangemang som kallas Josephsonövergång.
Genom att noggrant kontrollera kretsarnas egenskaper kunde forskarna visa att de laddningsbärande partiklarna i supraledaren bildade ett gemensamt system och uppförde sig som om de vore en enda partikel – som fyllde hela den elektriska kretsen.
Experimenten visade att systemet kunde ta sig ur ett spänningslöst tillstånd genom kvantmekanisk tunnling, en process där ett objekt passerar genom en barriär det klassiskt sett inte borde kunna ta sig igenom. Forskarna kunde även visa att systemet hade kvantiserade energinivåer – det vill säga att det endast kunde ta upp eller avge energi i bestämda portioner – i enlighet med kvantmekanikens teorier.
– Det är fantastiskt att få fira att den hundra år gamla kvantmekaniken hela tiden bjuder på nya överraskningar. Den är också enormt användbar, all högteknologi bygger i grunden på kvantmekanik, säger Olle Eriksson, ordförande i Nobelkommittén för fysik, i ett pressmeddelande.
Transistorerna i datorernas mikrochipp är ett exempel på den etablerade kvantteknik vi har omkring oss. Årets fysikpris har bidragit till utvecklingen av nästa generation av kvantteknik, som kan ge leda till redskap som kvantkryptografi, kvantdatorer och kvantsensorer.
