Προσθήκη σχολίου (14 σχόλια)

Οι John Clarke, Michel H. Devoret και ο ελληνικής καταγωγής John M. Martinis τιμήθηκαν με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για το 2025 στη Σουηδία, για την απόδειξη ότι δύο ιδιότητες της κβαντικής μηχανικής μπορούν να παρατηρηθούν σε ένα σύστημα αρκετά μεγάλο ώστε να είναι ορατό με γυμνό μάτι.

Σύμφωνα με τον Olle Eriksson, πρόεδρο της Επιτροπής Νόμπελ Φυσικής, «δεν υπάρχει σήμερα καμία προηγμένη τεχνολογία που να μη βασίζεται στην κβαντική μηχανική». Οι ανακαλύψεις των βραβευμένων, όπως πρόσθεσε, άνοιξαν τον δρόμο για τεχνολογίες όπως τα κινητά τηλέφωνα, οι κάμερες και τα καλώδια οπτικών ινών.

Η αναγνώριση της συμβολής των τριών επιστημόνων αφορά μια σειρά πειραμάτων που διεξήχθησαν το 1984 και το 1985. Απέδειξαν την ύπαρξη δύο κβαντικών φαινομένων σε ένα σύστημα ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Τα πειράματα αυτά συνέβαλαν επίσης στη θεμελίωση των τρεχουσών προσπαθειών κατασκευής κβαντικού υπολογιστή, μιας συσκευής που θα μπορούσε να επεξεργάζεται πληροφορίες με ταχύτητες αδύνατες για τους κλασικούς υπολογιστές.

Όπως δήλωσε ο Jonathan Bagger, διευθύνων σύμβουλος της American Physical Society, «αυτό το βραβείο πραγματικά αποδεικνύει τι έχει κάνει καλύτερα το αμερικανικό σύστημα επιστήμης». Τόνισε τη σημασία της επένδυσης σε έρευνα για την οποία δεν υπάρχει ακόμη εφαρμογή, καθώς «γνωρίζουμε ότι αργά ή γρήγορα, θα υπάρξει κάποιο πεδίο εφαρμογής».

Οι τρεις βραβευμένοι θα μοιραστούν το ποσό των 11 εκατομμυρίων σουηδικών κορωνών, το οποίο αντιστοιχεί σε κάτι περισσότερο από 1 εκατομμύριο ευρώ.

Οι αρχές της κβαντικής μηχανικής περιγράφουν τις παράξενες ιδιότητες και συμπεριφορές μεμονωμένων ή μικρών ομάδων στοιχειωδών σωματιδίων. Στο πλαίσιο μιας τέτοιας συμπεριφορά, ένα σωματίδιο μπορεί να κινηθεί μέσα από ένα εμπόδιο ακόμη κι αν δεν έχει αρκετή ενέργεια για να το κάνει. Αυτό ονομάζεται κβαντική σήραγγα και στο παρελθόν είχε επιβεβαιωθεί μόνο σε πολύ μικρή κλίμακα.

Ο Steven Girvin, θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο Yale, παρομοίασε το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας με την προσπάθεια να κινηθεί ένα αυτοκίνητο, με το κιβώτιο ταχυτήτων του στη νεκρά, πάνω από ένα λόφο. Εξήγησε ότι «αν βρισκόσασταν σε ένα πολύ μικρό αυτοκίνητο και υπακούατε στους νόμους της κβαντικής μηχανικής, ακόμη κι αν δεν είχατε αρκετή ενέργεια για να περάσετε πάνω από το λόφο, θα μπορούσατε και πάλι να φτάσετε στην άλλη πλευρά μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται κβαντοσηράγγωση».

Ο Anthony Leggett, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign, δήλωσε: «Ανέκαθεν αντιλαμβανόμασταν την κβαντική μηχανική ως μια εικόνα που ισχύει στο επίπεδο μεμονωμένων ηλεκτρονίων και ατόμων». Κατά τη δεκαετία του 1970, ο ίδιος και ένας μεταπτυχιακός φοιτητής προέβλεψαν ότι η κβαντική σήραγγα θα μπορούσε να παρατηρηθεί σε ένα μεγαλύτερο σύστημα. Οι φετινοί βραβευμένοι επιβεβαίωσαν αυτή την πρόβλεψη.

Οι ερευνητές μελέτησαν ένα chip με υπεραγώγιμο κύκλωμα, το οποίο σημαίνει ότι ήταν ικανό να λειτουργήσει ως αγωγός ρεύματος χωρίς να εμφανιστεί ηλεκτρική αντίσταση. Παρατήρησαν το ρεύμα να μεταβαίνει από κατάσταση μηδενικής τάσης σε κατάσταση μη μηδενικής τάσης, διαπίστωση η οποία επιβεβαίωσε το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας. Παρατήρησαν επίσης ότι το σύστημα απορροφούσε μόνο φως συγκεκριμένων συχνοτήτων, υποδηλώνοντας ότι η ενέργειά του ήταν κβαντισμένη.

Και οι τρεις είναι καθηγητές σε αμερικανικά πανεπιστήμια. Ο John Clarke είναι ομότιμος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley. Ο Michel H. Devoret είναι ο νυν επικεφαλής επιστημονικός σύμβουλος στο τμήμα κβαντικής πληροφορικής της Google. Ο John M. Martinis συνεργάστηκε πρόσφατα με την ομάδα κβαντικής τεχνητής νοημοσύνης της Google και το 2022 συμμετείχε στην ίδρυση της Qolab, μιας νεοφυούς εταιρείας κβαντικής πληροφορικής.

Το 2014, η Google προσέλαβε τον Martinis και πολλούς από τους ερευνητές που συνεργάζονταν μαζί του. Εκεί, ο ίδιος και η ομάδα του κατασκεύασαν μια μηχανή που πέτυχε τη λεγόμενη «κβαντική υπεροχή», η οποία θεωρήθηκε ως ορόσημο στο πεδίο της κβαντικής υπολογιστικής.

Πέρυσι, η Google ανακοίνωσε ότι είχε κατασκευάσει έναν κβαντικό επεξεργαστή που χρειαζόταν λιγότερο από πέντε λεπτά για να εκτελέσει έναν ιδιαίτερα πολύπλοκο μαθηματικό υπολογισμό. Ένας από τους πιο ισχυρούς μη κβαντικούς υπερυπολογιστές του κόσμου δεν θα μπορούσε να τον ολοκληρώσει σε 10 σεπτίλια (τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων) χρόνια, χρονικό διάστημα που ξεπερνά κατά πολύ την ηλικία του γνωστού σύμπαντος.

Η συγκεκριμένη τεχνολογία παραμένει σε πειραματικό στάδιο, όμως καθώς προωθείται από τεχνολογικούς κολοσσούς, όπως η Google, η Amazon και η Microsoft, καθώς και πολλές νεοφυείς εταιρείες όπως η Qolab, πολλοί ειδικοί πιστεύουν ότι θα κατορθώσει τελικά να πραγματώσει τις σημαντικότατες προοπτικές της, αν και ένα τέτοιο επίτευγμα ενδεχομένως να απέχει ακόμη δεκαετίες.

  • Like 5