תגלית פורצת דרך: המדענים שהוכיחו את הבלתי אפשרי וזכו בפרס נובל לפיזיקה
פרס נובל לשנת 2025 מוענק לשלושה חוקרים
הוועדה המלכותית השבדית למדעים בשטוקהולם הכריזה כי פרס נובל בפיזיקה לשנת 2025 יוענק לשלושה חוקרים אמריקאים בולטים על תגליתם שהוכיחה לראשונה את קיומם של תופעות מכניקת הקוונטים במעגל חשמלי. הזוכים השנה הם פרופ' ג'ון קלארק מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי, פרופ' מישל דבורט מאוניברסיטת ייל ואוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה, ופרופ' ג'ון מרטיניס מאותה אוניברסיטה.
הפרס, בשווי 10 מיליון קרונות (כ-900 אלף דולרים), יוענק בטקס שהתקיים בשטוקהולם בדצמבר הקרוב.
המכניקה הקוונטית על כף היד
במשך דורות ניסו פיזיקאים להבין את האפשרויות של "הגדלת" תופעות הקוונטים, המתרחשות בדרך כלל ברמות תת-אטומיות בלבד. החוקרים קלארק, דבורט ומרטיניס הצליחו להוכיח כי גם מערכות גדולות יחסית, בגודל של שבב אלקטרוני שניתן להחזיק בכף היד, יכולות להציג התנהגות קוונטית.
ניסוי שהתרחש בשנת 1984 כלל מעגל חשמלי זעיר שבנוי מחומר מוליך־על, ובמרכזו שכבה דקה של חומר מבודד. מערכת זו, שנודעה כ"צומת ג'וזפסון", הראתה שניתן לראות את האלקטרונים פועלים כחלקה אחת עם התנהגות קוונטית מובחנת.
תופעת המנהור הקוונטי
במהלך הניסוי נצפתה תופעת "מנהור קוונטי", שבה מערכת יכולה לעבור דרך מחסום אנרגטי כאילו הוא אינו קיים. החוקרים גילו כי על ידי הפעלת זרם חשמלי במעגל, המערכת יכולה לעבור ממצב שבו הזרם זורם ללא מתח למצב שבו נוצר מתח חשמלי, בכך שסיפרו על הוכחה שאף מערכת גדולה יחסית יכולה להציג "התנהגות קוונטית טהורה".
השפעות על טכנולוגיות עתידניות
המשמעות של תגלית זו היא עצומה לעתיד הטכנולוגי של האנושות. העקרונות שהוכחו בניצול של קלארק, דבורט ומרטיניס יכולים לשנות את פני הטכנולוגיות הקוונטיות העתידיות, כמו מחשבים קוונטיים והצפנה קוונטית.
נשיא ועדת נובל לפיזיקה, פרופ' אולה אריקסון, ציין: "זה מדהים כיצד תיאוריה שנולדה לפני מאה שנה ממשיכה להפתיע אותנו. הפיזיקה הקוונטית אינה רק מקור לפלאים תאורטיים אלא גם הבסיס לכל הטכנולוגיות הדיגיטליות שסביבנו".
טקס הענקת הפרס
טקס הענקת הפרס ייערך בשטוקהולם ביום השנה למותו של אלפרד נובל, ב-10 בדצמבר, במעמד מלך שבדיה. הזוכים יקבלו מדליות, תעודות ואת הפרס הכספי בסך 11 מיליון קרונות, שיחלקו שווה בשווה.
חברי ועדת נובל ציינו: "הניסויים של השנה הראו כי פיזיקה קוונטית אינה רק תיאוריה, אלא מציאות מוחשית שניתן להרגיש בה".
סיכום
ההכרזה על פרס נובל לפיזיקה לשנת 2025 נתקבלה בהתרגשות רבה בקהילת הפיזיקאים, שכן היא מסמלת מהפכה בתחום הפיזיקה הקוונטית, עם השלכות רחבות על חיי היומיום שלנו.