Bez ich objavu by sme nemali PC ani mobily. Fyzici získali Nobelovu cenu za kvantovú revolúciu

Brit John Clarke, Francúz Michel Devoret a Američan John Martinis získali Nobelovu cenu za fyziku za rok 2025 za prelomové experimenty, ktoré priniesli kvantovú mechaniku z teórie do praxe. Ich výskum umožnil rozvoj dnešných digitálnych technológií od mobilných telefónov až po novú generáciu kvantových počítačov.

Keď častica prejde cez stenu

Podstata ich objavu spočíva v jave známom ako kvantové tunelovanie. Zatiaľ čo bežný predmet (napríklad lopta) sa po náraze do steny odrazí, na kvantovej úrovni sa častica môže cez prekážku „preplaziť“. Tento zvláštny jav, ktorý bol dlhé roky len súčasťou teoretickej fyziky, sa vedcom podarilo dokázať aj v elektrických obvodoch. O téme informoval portál Interesting Engineering.

„Títo vedci v podstate ukázali, že kvantové tunelovanie je možné aj v makroskopickom svete. Aj v zariadeniach, ktoré môžeme pozorovať a merať ľudskými nástrojmi,“ vysvetlil Ulf Danielsson, tajomník Nobelovho výboru pre fyziku a profesor teoretickej fyziky na Univerzite v Uppsale.

Ich experimenty z 80. rokov preukázali, že kvantové javy sa dajú pozorovať v supravodičoch, teda materiáloch, ktoré pri extrémne nízkych teplotách strácajú elektrický odpor. Tento objav otvoril cestu ku vzniku kvantových bitov (qubitov) a moderných kvantových procesorov.

Od experimentu k mobilnému telefónu

„Ide o objav, ktorý nielen rozšíril naše chápanie fyziky, ale aj položil základy pre všetky digitálne technológie,“ uviedol Olle Eriksson, predseda Nobelovho výboru pre fyziku.

John Clarke, dnes 83-ročný profesor z University of California v Berkeley, reagoval na oznámenie ceny slovami: „Aby som to povedal mierne, bol to šok môjho života.“ Dodal, že v čase experimentov ani netušili, aký dopad bude mať ich práca na svet technológií.

„Vtedy sme sa sústredili čisto na fyziku. Nenapadlo nás, že náš objav ovplyvní niečo také každodenné, ako mobilný telefón,“ povedal Clarke. „Dnes hovorím cez mobil, a práve vďaka týmto princípom to funguje.“

TASR/Christine Olsson/TT News Agency via AP

Clarke, Devoret a Martinis sú všetci profesormi pôsobiacimi na prestížnych amerických univerzitách. Devoret (72) vyučuje na University of California v Santa Barbare a zároveň pôsobí ako emeritný profesor na Yale University. Martinis (narodený 1958) je tiež profesorom na UC Santa Barbara a dlhodobo spolupracuje s technologickými spoločnosťami vyvíjajúcimi kvantové procesory.

Ich spoločná práca vytvorila základy pre kvantové šifrovanie, kvantové senzory a superpresné meracie technológie, ktoré majú v budúcnosti potenciál zmeniť medicínu, komunikáciu aj bezpečnosť.

Clarke počas rozhovoru pripomenul aj súčasnú situáciu v americkej vede. Kritizoval rozsiahle škrty vo vedeckých rozpočtoch, ktoré presadil prezident Donald Trump. „Ak to bude pokračovať, bude to pre vedu katastrofálne,“ varoval.

Podľa odborníkov je práve dlhodobá investícia USA do základného výskumu dôvodom, prečo americké univerzity dominujú Nobelovým cenám. No tento trend môže byť ohrozený. „Prípad Michela Devoreta, ktorý odišiel z Európy do USA, je ukážkovým príkladom úniku mozgov,“ povedala Eleanor Crane, kvantová fyzička z King’s College London. „Našťastie, tento trend sa teraz začína obracať.“

Nobelova sezóna pokračuje

Nobelova cena za fyziku je druhou v poradí počas tohtoročnej „nobelovskej sezóny“. V pondelok ju predchádzala cena za medicínu, ktorú získali Mary Brunkow, Fred Ramsdell a Shimon Sakaguchi za výskum ľudskej imunitnej regulácie.

V stredu bude nasledovať cena za chémiu, vo štvrtok za literatúru a v piatok príde na rad mierová cena, ktorú tradične sleduje celý svet. Poslednou bude cena za ekonómiu, ktorá uzavrie rok 2025.

Laureáti si svoje ocenenia prevezmú 10. decembra v Štokholme a Osle, v deň výročia úmrtia Alfreda Nobela. Každá cena pozostáva z diplomu, zlatej medaily a finančnej odmeny vo výške 1,2 milióna dolárov.

Tento rok však má Nobelova cena za fyziku výnimočný význam a pripomína, že aj najzložitejšie zákony vesmíru sa môžu stať základom každodennej technológie, ktorú dnes nosíme vo vrecku.

Čítajte viac z kategórie: Novinky