A tegnap délelőtt átadott fizikai Nobel-díjat is hárman kapták, az indoklás szerint azért, mert John Clarke, Michel H. Devore és John M. Martinis kísérletek sorozatával a kvantumfizika bizarr jelenségeit egy konkrét, emberi kézben is elférő szuper-vezetőképességű elektromos készüléken mutatta be. Azt is demonstrálták, hogy a rendszer a kvantummechanika által megjósolt csomagokban - kvantumokban - nyel el és bocsát ki energiát.
A díj hosszabb magyarázata szerint, a kvantumfizika egy-egy nagyon kicsi részecske tulajdonságaival foglalkozik, ezeket mikroszkopikusnak nevezik, noha jóval kisebb méretűek, annál, mint amit optikai mikroszkóppal látni lehet. Ennek ellentétei a makroszkopikus kvantumjelenségek, amelyekben részecskék nagyon-nagy száma mutatkozik meg. Egy hétköznapi gumilabda például kvantumrészecskék csillagászati mennyiségű tömegéből áll, de már nem mutat kvantumtulajdonságokat: ha nekidobjuk a falnak, újra és újra visszapattan. Ha viszont egy darab részecske a saját mikroszkopikus világában egy falnak megfeleltethető akadályba ütközik, akkor nem lökődik vissza, hanem megjelenik annak másik oldalán: ezt a kvantummechanikai jelenséget alagúteffektusnak nevezik. A három friss Nobel-díjas tudós részecskék sokaságával, a makroszkopikus világban tudta bemutatni ezt.
John Clarke, Michel Devoret és John Martinis 1984-ben és 1985-ben kísérletek sorozatát folytatta le a Kaliforniai Egyetemen (Berkeley, USA). Egy áramkört építettek szupravezetőkkel - ezek ellenállás nélkül vezetik az áramot. A két szupravezetőt egy nagyon vékony, az áramot egyáltalán nem vezető anyaggal választották el egymástól. Az eszközöket a tudósok évtizedekig fejlesztették, és kísérleteik során sikerült bemutatniuk, hogy az elektromosan töltött részecskék a szupravezető alagútban olyan egyöntetűen viselkedtek, mintha csak egy lenne belőlük. A kvantumfizika törvényeinek megfelelően, pontosan azokat a megfigyeléseket igazolták, mint amit egy részecske esetén tapasztaltak a tudósok: létrehozták az alagúteffektust, és meghatározott mennyiségű adagokban - kvantumokban - történt az energiaáramlás.
A relativitás elmélettel együtt a kvantumfizika lett az alapja a mai modern fizikának. A tudósok Nobel-díjat érő eredményei gyakorlati haszonnal járnak a fizikai laboratóriumok számára, és hozzájárulnak fizikai világunk elméleti megértéséhez.
A három mesterfizikus
John Clarke 1942-ben született brit fizikus a Cambridge-i Egyetemen doktorált, szakterülete a szupravezetés. Jelenleg a Kaliforniai Egyetem kísérleti fizikai tanszékének professzora. Michel Devoret 1953-ban született francia fizikus, az Orsay-i Egyetemen végzett és doktorált, jelenleg a Yale Egyetem alkalmazott fizika professzora, és a Google kvantum AI-részlegének vezető tudósa. John Martinis a Kaliforniai Egyetem professzora. A Google 2014-ben kérte fel John Martinist és csapatát, hogy kvantumkomputert építsen.
