Nagroda Nobla 2025: jak ci naukowcy przekształcili teorię kwantową w rzeczywistość

Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w 2025 roku została przyznana Johnowi Clarke'owi, Michelowi H. Devoretowi i Johnowi M. Martinisowi za odkrycia, które przeniosły mechanikę kwantową z teorii do namacalnych obwodów.

Ich prace nad makroskopowym tunelowaniem kwantowo-mechanicznym i kwantyzacją energii w obwodach elektrycznych położyły podwaliny pod technologie nowej generacji, takie jak komputery kwantowe, kryptografia i czujniki.

Nagroda została ogłoszona przez Królewską Szwedzką Akademię Nauk w Sztokholmie we wtorek 7 października 2025 r. i jest wyrazem uznania dla odkryć, które łączą mikroskopijny świat fizyki kwantowej z rzeczywistymi zastosowaniami w dziedzinie informatyki i komunikacji.

Odkrycia kwantowe, które napędzają nowoczesną technologię

Nagrodzone badania koncentrują się na tym, w jaki sposób mechanika kwantowa, niegdyś ograniczona do cząstek atomowych i subatomowych, może przejawiać się w widzialnych i mierzalnych obwodach.

Prace Clarke'a, Devoret i Martinisa wykazały, że zachowania kwantowe, takie jak tunelowanie i kwantyzacja energii, mogą zachodzić w obwodach nadprzewodzących – ta sama zasada leży u podstaw rozwoju kubitów stosowanych w komputerach kwantowych.

Według Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki, odkrycia te stały się kluczowe dla rozwoju "następnej generacji technologii kwantowej".

Urządzenia oparte na zasadach kwantowych stanowią obecnie podstawę systemów szyfrowania, ultraczułych czujników i platform obliczeniowych o dużej szybkości.

Odkrycia dokonane kilkadziesiąt lat temu nadal wpływają na światowe badania nad inżynierią kwantową, która stała się centralnym elementem wyścigu technologicznego między największymi gospodarkami.

Komputery kwantowe oparte na takich zasadach są już opracowywane przez wiodące firmy technologiczne i instytucje badawcze.

Od teorii do zastosowania: stulecie ewolucji kwantowej

Mechanika kwantowa, opracowana na początku XX wieku, położyła podwaliny pod technologię cyfrową poprzez wynalezienie tranzystorów – maleńkich przełączników, które zasilają chipy komputerowe.

Komitet Noblowski podkreślił, że podczas gdy tranzystory zrewolucjonizowały elektronikę, Nagroda Fizyki 2025 honoruje przejście do "makroskopowych układów kwantowych", które wykraczają poza klasyczne granice.

Oznacza to, że zjawiska kwantowe – kiedyś obserwowalne tylko w najmniejszych skalach – mogą teraz zostać zaprojektowane tak, aby działały w urządzeniach codziennego użytku.

Przełomowe odkrycia Clarke'a, Deboreta i Martinisa stanowią jedno z najbardziej praktycznych rozszerzeń teorii kwantowej od czasu jej powstania, umożliwiając szybsze, bezpieczniejsze i potężniejsze systemy cyfrowe.

Olle Eriksson, przewodniczący Komitetu Noblowskiego w dziedzinie fizyki, określił tegoroczną nagrodę jako uznanie dla "stuletniej mechaniki kwantowej oferującej nowe niespodzianki i użyteczność".

W swoich uwagach podkreślił, że zasady te mają nadal kluczowe znaczenie dla innowacji w różnych branżach.

Kontynuacja tradycji noblowskiej nauki transformacyjnej

Ubiegłoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki została przyznana Johnowi J. Hopfieldowi i Geoffreyowi Hintonowi za fundamentalne odkrycia, które umożliwiły uczenie maszynowe za pomocą sztucznych sieci neuronowych – łącząc fizykę i sztuczną inteligencję.

Nagroda 2025 nawiązuje do tej tradycji, honorując kamienie milowe w nauce, które wykraczają daleko poza środowisko akademickie i obejmują sferę komercyjną i cyfrową.

Królewska Szwedzka Akademia Nauk rozpoczęła tydzień ogłoszeń Nobla od Nagrody Nobla w poniedziałek, przyznanej przez Mary E. Brunkow, Freda Ramsdella i Shimona Sakaguchi za identyfikację regulatorowych limfocytów T, które chronią układ odpornościowy.

Nagroda w dziedzinie chemii zostanie przyznana 8 października, a w dziedzinie literatury, pokoju i nauk ekonomicznych odpowiednio 9, 10 i 13 października.

Każda Nagroda Nobla obejmuje nagrodę pieniężną w wysokości 11 milionów koron szwedzkich (około 1,03 miliona koron), a uroczyste wręczenie zaplanowano na 10 grudnia w Sztokholmie – w rocznicę śmierci Alfreda Nobla.

Nagrody Nobla, ustanowione przez szwedzkiego wynalazcę Alfreda Nobla, są przyznawane osobom i organizacjom, których praca przynosi "największe korzyści ludzkości".

Ponad sto lat od ich powstania nadal celebrują badania, które na nowo definiują granice ludzkiej wiedzy i przekształcają globalny krajobraz naukowy.