Švédsky Karolínsky inštitút oznámil 7. októbra 2025 o 11.45 hod. nositeľov Nobelovej ceny za fyziku. Tohtoroční laureáti Nobelovej ceny za fyziku sú John Clark, Michel H. Devoret a John M. Martinis. Trojica laureátov získala cenu „za objav makroskopického kvantovo-mechanického tunelovania a kvantovania energie v elektrickom obvode“.
Demonštrovali kvantovo-mechanické vlastnosti v makroskopickom meradle
Jednou z hlavných otázok vo fyzike je maximálna veľkosť systému, ktorý dokáže demonštrovať kvantovo-mechanické efekty. Tohtoroční laureáti Nobelovej ceny uskutočnili experimenty s elektrickým obvodom, v ktorom demonštrovali kvantovo-mechanické tunelovanie a kvantované energetické hladiny v systéme dostatočne veľkom na to, aby sa zmestil do ruky.
Kvantová mechanika umožňuje častici pohybovať sa priamo cez bariéru, využívajúc proces označovaný za tunelovanie. Len čo sa zapojí veľké množstvo častíc, kvantovo-mechanické efekty sa zvyčajne stávajú zanedbateľnými. Experimenty laureátov preukázali, že kvantovo-mechanické vlastnosti môžu byť uchopiteľné v makroskopickom meradle.
V rokoch 1984 a 1985 John Clarke, Michel H. Devoret a John M. Martinis realizovali sériu experimentov s elektrickým obvodom vyrobeným zo supravodičov, ktoré dokážu viesť prúd bez elektrického odporu. V obvode boli supravodivé komponenty oddelené tenkou vrstvou nevodivého materiálu, čo je konštrukcia známa ako Josephsonov spoj. Zlepšením a meraním všetkých rôznorodých vlastností svojho obvodu dokázali kontrolovať a skúmať javy, ktoré vznikali, keď ním prechádzal prúd. Nabité častice pohybujúce sa supravodičom tvorili spolu systém, ktorý sa správal, ako keby išlo o jedinú časticu, ktorá vypĺňala celý obvod.
Makroskopický systém podobný častici je spočiatku v stave, keď prúd tečie bez akéhokoľvek napätia. Systém je uväznený v tomto stave, ako keby sa nachádzal za bariérou, ktorú nemôže prekonať. V experimente systém preukazuje svoju kvantovú povahu tým, že sa dokáže vymaniť zo stavu nulového napätia tunelovaním. Zmenený stav systému sa deteguje cez výskyt napätia.
Laureáti tiež demonštrovali, že sa systém správa spôsobom predpovedaným kvantovou mechanikou – je kvantizovaný, čo znamená, že absorbuje alebo emituje len určité množstvo energie.
„Je úžasné, že môžeme oslavovať spôsob, akým storočná kvantová mechanika stále prináša nové prekvapenia. Je to tiež nesmierne užitočné, pretože kvantová mechanika je základom všetkých digitálnych technológií,“ uviedol Olle Eriksson, predseda Nobelovej komisie pre fyziku.
Tranzistory v počítačových mikročipoch sú jedným z príkladov etablovanej kvantovej technológie, ktorá nás obklopuje. Tohtoročná Nobelova cena za fyziku poskytuje príležitosti na vývoj ďalšej generácie kvantovej technológie vrátane kvantovej kryptografie, kvantových počítačov a kvantových senzorov.
História Nobelovej ceny
Nobelova cena vznikla z poslednej vôle švédskeho vedca Alfreda Nobela (1833 – 1896), technického génia, vynálezcu dynamitu a priemyselníka. V nej väčšinu svojho bohatstva určil na ustanovenie ceny, aby tí, ktorí v predchádzajúcom roku priniesli ľudstvu najväčší úžitok, mohli pokračovať vo svojom úsilí. Jeho rodina bola proti, takže po prvýkrát bola Nobelova cena udelená až päť rokov po smrti Alfreda Nobela, t. j. v roku 1901.
Nobelova cena sa udeľuje v piatich kategóriách, a to za fyziku, chémiu, medicínu alebo fyziológiu, literatúru a mier. Od roku 1968 spolu s týmito cenami udeľuje Švédska ríšska banka cenu za ekonómiu pod názvom Cena za ekonomické vedy na pamiatku Alfreda Nobela. Aj keď sa nevypláca z Nobelovho fondu, v roku 1968 bolo rozhodnuté, že už nebudú zavedené žiadne ďalšie ceny „na pamiatku Alfreda Nobela“. Nobelova cena sa považuje za najhodnotnejšie ocenenie ľudskej práce, talentu či mierového úsilia na svete.
Viac informácií:
Zdroj: https://vedanadosah.cvtisr.sk; https://www.nobelprize.org, zverejnené: 13.10.2025; autor: rup
