Τρεις επιστήμονες τιμήθηκαν με το Νόμπελ Φυσικής για το 2025, για την έρευνά τους σχετικά με τη «κβαντική σήραγγα» – ένα φαινόμενο που εξηγεί πώς μπορούν τα υποατομικά σωματίδια να διαπερνούν φαινομενικά αδιαπέραστα εμπόδια. Η ανακάλυψή τους επέτρεψε την ανάπτυξη εξαιρετικά ευαίσθητων τεχνολογιών, όπως οι μαγνητικοί τομογράφοι (MRI), και έθεσε τα θεμέλια για ταχύτερους υπολογιστές και πιο προηγμένα κινητά τηλέφωνα.
Οι Τζον Κλαρκ (John Clarke), Μισέλ Ντεβορέ (Michel H. Devoret) και Τζον Μ. Μαρτίνις (John M. Martinis), που εργάζονται σε αμερικανικά πανεπιστήμια, κατάφεραν να μεταφέρουν τις αντιφατικές ιδιότητες του υποατομικού κόσμου – όπου το φως μπορεί να είναι ταυτόχρονα κύμα και σωματίδιο – στο πεδίο των ψηφιακών συσκευών. Τα αποτελέσματα της δουλειάς τους αρχίζουν μόλις τώρα να ενσωματώνονται σε τεχνολογίες αιχμής και ενδέχεται να οδηγήσουν σε υπολογιστές υπερυψηλής ταχύτητας.
Ο Τζόναθαν Μπάγκερ (Jonathan Bagger), διευθύνων σύμβουλος της American Physical Society (Αμερικανικής Φυσικής Εταιρείας), δήλωσε ότι η έρευνα των τριών φυσικών τη δεκαετία του 1980 «πήρε την παράξενη φύση της κβαντικής μηχανικής και απέδειξε ότι αυτές οι μικροσκοπικές αλληλεπιδράσεις μπορούν να έχουν πραγματικές εφαρμογές». Όπως τόνισε, τα πειράματά τους αποτέλεσαν θεμέλιο λίθο στη ραγδαία εξελισσόμενη επιστήμη της κβαντικής φυσικής.
Ο Κλαρκ, σε τηλεφωνική επικοινωνία, ανέφερε πως «ένας από τους βασικούς λόγους που τα κινητά τηλέφωνα λειτουργούν σήμερα, είναι αυτή η έρευνα».
Από τη «γάτα του Σρέντινγκερ» στην πράξη
Η κβαντική μηχανική, που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 1926, συχνά εξηγείται με το παράδειγμα της «γάτας του Σρέντινγκερ» – ενός ζώου που είναι ταυτόχρονα ζωντανό και νεκρό μέσα σε ένα κουτί.
Ο αρχισυντάκτης του περιοδικού Physics Today, Ρίτσαρντ Φιτζέραλντ (Richard Fitzgerald), ο οποίος στο παρελθόν συμμετείχε σε άλλη ερευνητική ομάδα του ίδιου πεδίου, εξήγησε ότι οι τρεις φετινοί νικητές απέδειξαν πως αυτή η θεωρητική ιδέα μπορεί να εφαρμοστεί στην πράξη.
Όπως σημείωσε, «δεν έφτασαν τόσο μακριά ώστε να το αποδείξουν πλήρως, αλλά έδειξαν ότι είναι εφικτό».
Οι φυσικοί, συνέχισε, πήραν «κάτι που δεν μπορούμε να δούμε, να αγγίξουμε ή να αισθανθούμε» και το μετέτρεψαν σε «κάτι ορατό και πρακτικά αξιοποιήσιμο, πάνω στο οποίο μπορεί να χτιστεί νέα γνώση».
Ο Κλαρκ, 83 ετών, πραγματοποίησε την έρευνά του στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ. Ο Μαρτίνις, 67 ετών, εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα, ενώ ο 72χρονος Ντεβορέ δραστηριοποιείται στο Γέιλ και στο ίδιο πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια.
Η σημασία της ανακάλυψης
Ο Μαρτίνις, ο οποίος υπήρξε ανώτερος επιστήμονας της Google στο πεδίο της κβαντικής πληροφορικής πριν ιδρύσει τη δική του εταιρεία, την Qolab, εξήγησε ότι ο μεγάλος στόχος για το μέλλον είναι η κβαντική υπολογιστική. Πρόκειται, όπως είπε, για ένα άλμα ταχύτητας και πολυπλοκότητας, βασισμένο στις αντιφατικές καταστάσεις του υποατομικού κόσμου – αν και η πλήρης ανάπτυξη τέτοιων υπολογιστών εκτιμάται ότι απέχει οκτώ έως δέκα χρόνια.
Ο Ντεβορέ εργάζεται σήμερα ως επικεφαλής επιστήμονας των προγραμμάτων κβαντικής υπολογιστικής της Google. Η έρευνα, εκτός από την υπολογιστική, μπορεί να οδηγήσει και στη δημιουργία αισθητήρων εξαιρετικής ευαισθησίας, ικανών να ανιχνεύουν αμυδρά φαινόμενα όπως τα μαγνητικά πεδία. Επίσης, μπορεί να ενισχύσει την κρυπτογραφία, κάνοντας την ανταλλαγή πληροφοριών πιο ασφαλή, σύμφωνα με τον καθηγητή αστροφυσικής και μέλος της Επιτροπής Νόμπελ Φυσικής, Μαρκ Πηρς (Mark Pearce). Επιπλέον, μπορεί να προάγει τη χημεία ακριβείας και να συμβάλει στη δημιουργία καλύτερων υλικών ή ακόμη και να προσφέρει ώθηση στην τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ/ΑΙ), όπως σημείωσε ο Μαρτίνις.
Ο Κλαρκ παραδέχθηκε ότι η έρευνά τους «αποτελεί κατά κάποιον τρόπο τη βάση της κβαντικής υπολογιστικής», αν και δεν είναι ακόμη σαφές σε ποιο στάδιο εντάσσεται ακριβώς.
Παρά τις επιφυλάξεις κάποιων, όπως του Μπάγκερ και του Φιτζέραλντ, σχετικά με το αν τα κινητά τηλέφωνα αξιοποιούν άμεσα την ανακάλυψή τους, όλοι συμφώνησαν ότι οι μαγνητικοί τομογράφοι και άλλες υπερευαίσθητες συσκευές μέτρησης βασίζονται ουσιαστικά στα αποτελέσματα των ερευνών τους.
«Η κβαντική μηχανική βρίσκεται παντού γύρω μας – από τα κινητά και τις δορυφορικές επικοινωνίες, μέχρι τις οθόνες όπου βλέπουμε βίντεο», σημείωσε ο Μπάγκερ, προσθέτοντας ότι το έργο των νικητών απέδειξε πώς η παράξενη φύση της κβαντικής μηχανικής μπορεί να εκδηλωθεί σε ανθρώπινη κλίμακα.
Ο πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Φυσικής, Όλλε Έρικσον (Olle Eriksson), τόνισε ότι «είναι υπέροχο να βλέπουμε πώς η εκατοντάχρονη κβαντική μηχανική συνεχίζει να προσφέρει νέες εκπλήξεις».
Ιστορικό και υπόλοιπα Νόμπελ του 2025
Η φετινή απονομή είναι η 119η στην ιστορία του βραβείου. Το 2024, το Νόμπελ Φυσικής απονεμήθηκε στους πρωτοπόρους της τεχνητής νοημοσύνης Τζον Χόπφηλντ (John Hopfield) και Τζόφρυ Χίντον (Geoffrey Hinton) για τη συμβολή τους στη θεμελίωση της μηχανικής μάθησης.
Τη Δευτέρα, οι Μαίρη Ε. Μπρούνκοου (Mary E. Brunkow), Φρεντ Ράμσντελ (Fred Ramsdell) και Σιμόν Σακαγκούτσι (Shimon Sakaguchi) τιμήθηκαν με το Νόμπελ Ιατρικής για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με τον τρόπο που το ανοσοποιητικό σύστημα αναγνωρίζει σε ποια κύτταρα πρέπει να επιτεθεί και ποια να προστατεύσει.
Ακολουθούν οι ανακοινώσεις για το Νόμπελ Χημείας την Τετάρτη, της Λογοτεχνίας την Πέμπτη και το Νόμπελ Ειρήνης την Παρασκευή, ενώ το Νόμπελ Οικονομικών Επιστημών θα ανακοινωθεί τη Δευτέρα.
Η τελετή απονομής θα πραγματοποιηθεί στις 10 Δεκεμβρίου, επέτειο του θανάτου του Άλφρεντ Νόμπελ το 1896 – του Σουηδού βιομηχάνου και εφευρέτη της δυναμίτιδας που ίδρυσε τα βραβεία.
Τα βραβεία συνοδεύονται από χρηματικό έπαθλο 11 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών (περίπου 1 εκατομμύριο ευρώ) και, όπως πάντα, από ανεκτίμητο κύρος.
Των Kostya Manenkov, Seth Borenstein και Mike Corder
