A fizikai Nobel-díjat idén a kvantumfelfedezések terén végzett kiemelkedő munkájukért Clarke, Devoret és Martinis kapták. Ez az elismerés nem csupán a tudományos közösség, hanem a technológiai fejlődés szempontjából is jelentős lépést jelent. Az ő innovác
A brit John Clarke, a francia Michel H. Devoret és az amerikai John M. Martinis nyerték el az idei fizikai Nobel-díjat, amelyet a Svéd Királyi Tudományos Akadémia kedden Stockholmban hirdetett ki. Az elismerést a három tudós a makroszkopikus kvantummechanikai alagúteffektus és az energiakvantálás elektromos áramkörökben végzett felfedezéséért kapta.
Az MTI beszámolója alapján három amerikai kutató áttörő eredményei új lehetőségeket nyitnak meg a következő generációs kvantumtechnológia terén. A felfedezések jelentős hatással lehetnek a kvantumkriptográfia, a kvantumszámítógépek és a kvantumérzékelők fejlődésére - hangsúlyozta az akadémia legfrissebb közleményében.
A fizika egyik izgalmas és mélyreható kérdése, hogy mekkora méretű rendszerek képesek még kvantummechanikai jelenségeket mutatni. Az idei Nobel-díjas kutatók egy innovatív elektromos áramkör segítségével végeztek kísérleteket, amelyek során sikerült egy olyan rendszerben bemutatniuk a kvantummechanikai alagúteffektust és a kvantált energiaszinteket, amely már kézzelfogható méretű volt – emelték ki.
A kvantummechanika lenyűgöző világot teremt, ahol a részecskék képesek az úgynevezett alagúteffektus segítségével áttörni az akadályokat. Ez a jelenség lehetővé teszi, hogy a részecskék látszólagos akadályok ellenére is áthaladjanak, mintha nem is léteznének. Amint egy nagyobb részecskeállományt vizsgálunk, a kvantummechanikai hatások általában háttérbe szorulnak, és a klasszikus fizika törvényei dominálnak. Azonban a díjazott kutatók kísérletei egyértelműen megmutatták, hogy a kvantummechanikai jelenségek makroszkopikus méretekben is kézzelfogható formát ölthetnek – áll a Nobel-díj hivatalos weboldalán.
Felidézték, hogy 1984-ben és 1985-ben John Clarke, Michel H. Devoret és John M. Martinis egy sor kísérletet végzett egy - az áramot ellenállás nélkül vezető - szupravezetőkből épített elektromos áramkörrel. Az áramkörben a szupravezető részeket egy vékony szigetelő réteg választotta el egymástól. Az áramkör különböző tulajdonságainak finomításával és mérésével képesek voltak irányítani és vizsgálni azokat a jelenségeket, amelyek akkor jelentkeztek, amikor áramot vezettek át rajta. A szupravezetőn áthaladó töltött részecskék együttesen olyan rendszert alkottak, amely úgy viselkedett, mintha egyetlen részecske lenne, amely kitölti az egész áramkört.
Ez a makroszkopikus, részecskeszerű rendszer kezdetben egy olyan helyzetben található, ahol az áram feszültség nélkül halad. Ebben a fázisban a rendszer mintha egy áthatolhatatlan fal mögött rekedt volna. A kísérlet során a rendszer kvantumtermészete válik nyilvánvalóvá, amikor az alagúteffektus segítségével képes kilépni a nulla feszültségű állapotból. A feszültség megjelenése jelzi a rendszer megváltozott állapotát, ami a makroszkopikus tulajdonságok szempontjából fontos az áramkör működésében.
A díjazottak azt is bizonyítani tudták, hogy a rendszer a kvantummechanika által előrevetített módon viselkedik - kvantált, vagyis csak meghatározott mennyiségű energiát képes elnyelni vagy kibocsátani.
"Lenyűgöző, hogy évről évre újabb és újabb meglepetéseket tartogat számunkra a több száz éves kvantummechanika. Nem csupán izgalmas, hanem rendkívül értékes is, hiszen a kvantummechanika képezi a digitális technológiák alapját." - hangsúlyozta Olle Eriksson, a fizikai Nobel-bizottság elnöke.
John Clarke 1942-ben született Cambridge-ben, és jelenleg a Kaliforniai Egyetem Berkeley-i intézményének tudósa. A Párizsból származó, 72 éves Michel H. Devoret kutatásait a Yale Egyetemen és a Kaliforniai Egyetemen, Santa Barbarában végzi, és az utóbbi egyemen dolgozik a 67 éves amerikai díjazott, John M. Martinis is.
A kitüntetés értéke 11 millió svéd korona, amelyet a tudósok között egyenlő mértékben fognak elosztani.
A díjat a hagyományoknak megfelelően december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján nyújtják át.
Tavaly John J. Hopfield és Geoffrey E. Hinton kapta a fizikai Nobel-díjat azokért az alapvető felefedezéseikért és találmányaikért, amelyek lehetővé teszik a mesterséges neurális hálózatokat használó gépi tanulást.
A fizikai Nobel-díjat 1901 óta 119 alkalommal osztották ki, összesen 229 egyéni díjazottja van. Érdekes, hogy a kitüntetettek között magyar tudósok is megtalálhatók, mint például Lénárd Fülöp, Gábor Dénes, Wigner Jenő és Krausz Ferenc – emeli ki a szmo.hu.
