Τρεις επιστήμονες βραβεύονται με το Νόμπελ Φυσικής για πρωτοποριακή έρευνα στην κβαντική μηχανική

[Axlmon]

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.

Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο

[warewolf]

Δεν ξέρω γιατί μου ήρθε στο μυαλό αυτή η σκέψη....Ενώ οι τρεις κορυφαίοι φυσικοί αποκάλυψαν θεμελιώδεις αρχές της κβαντικής μηχανικής που θα αλλάξουν το μέλλον της τεχνολογίας, θα μοιραστούν ως ανταμοιβή 1 εκατομμύριο....η Τούνη βγάζει 1.5 εκατομμύρια το χρόνο,  επειδή «συνεισφέρει» στην κοινωνία πολύτιμες φιλτραρισμένες selfies και καθημερινές διαφημίσεις μπικίνι.

 

[Lynnlynn]

Το οτι η ενεργεια μικροσκοπικα μεταφερεται σε "μικρα πακετα" το ανακαλυψε ο Planc , για οσους θελουν να καταλαβουν οι τρεις αυτοι τυποι απεδειξαν οτι επισης σε μακροσκοπικα συστηματα η ενεργεια ειναι πακετοποιημενη .Με λιγα λογια δεν μπορει να υπερβει ενα συγκεκριμενο οριο .

[neo80]

Δεν είναι τυχαίο που όπου και να πας στο εξωτερικό θα βρεις και έναν Έλληνα πετυχημένο στον τομέα του.

Αυτά να τα βλέπουν αυτοί που μας αποκαλούν τεμπέληδες.

[mariosnik_]

25 λεπτά πριν, warewolf είπε

Δεν ξέρω γιατί μου ήρθε στο μυαλό αυτή η σκέψη....Ενώ οι τρεις κορυφαίοι φυσικοί αποκάλυψαν θεμελιώδεις αρχές της κβαντικής μηχανικής που θα αλλάξουν το μέλλον της τεχνολογίας, θα μοιραστούν ως ανταμοιβή 1 εκατομμύριο....η Τούνη βγάζει 1.5 εκατομμύρια το χρόνο,  επειδή «συνεισφέρει» στην κοινωνία πολύτιμες φιλτραρισμένες selfies και καθημερινές διαφημίσεις μπικίνι.

Νομιζα ότι έκανες πλάκα και μπήκα να το ψάξω λίγο. Αυτή είναι η ζωή ευτυχώς η δυστυχώς. Θέλω να πιστεύω ότι οι εν λόγω επιστήμονες έχουν βγάλει πολύ παραπάνω λεφτά στην ζωή τους εκτός από την αμοιβή αυτού του βραβείου, αλλά δεν τα ξέρουμε τα οικονομικά του καθενός. Αρκετά πράγματα είναι θέμα προσφοράς και ζήτησης. Αν η άλλη έχει ανοίξει brand που κυκλοφορεί προϊόντα και πέφτει σαν τρελός ο κόσμος να τα αγοράσει, είναι λογικό να κερδίζει ολοένα και περισσότερα χρήματα. 

[load]

2 minutes ago, neo80 said:

Δεν είναι τυχαίο που όπου και να πας στο εξωτερικό θα βρεις και έναν Έλληνα πετυχημένο στον τομέα του.

Αυτά να τα βλέπουν αυτοί που μας αποκαλούν τεμπέληδες.

Μόνο που αυτός γεννημένος στην ΗΠΑ, παίζει να είναι πιο αμερικανός και από τους άλλους 2

[mariosnik_]

4 λεπτά πριν, neo80 είπε

Δεν είναι τυχαίο που όπου και να πας στο εξωτερικό θα βρεις και έναν Έλληνα πετυχημένο στον τομέα του.

Αυτά να τα βλέπουν αυτοί που μας αποκαλούν τεμπέληδες.

Συμφωνώ. Να πω βέβαια επί τι ευκαιρία, στις αρχές της κρίσης υπήρχε ένα κλίμα στις χώρες της Β. Ευρώπης, πέριξ της Γερμανίας και στην Σκανδιναβία ότι οι Έλληνες είναι τεμπέληδες. Αυτά όλα ξεκίνησαν από τα γερμανικά media και διαδώθηκαν στις υπόλοιπες χώρες. 

Κάποια στιγμή κόπασε και σταμάτησε εντελώς αυτο. Πλέον έχουν καλή άποψη γενικά για εμάς. 

[achilleasgr]

21 minutes ago, Lynnlynn said:

Το οτι η ενεργεια μικροσκοπικα μεταφερεται σε "μικρα πακετα" το ανακαλυψε ο Planc , για οσους θελουν να καταλαβουν οι τρεις αυτοι τυποι απεδειξαν οτι επισης σε μακροσκοπικα συστηματα η ενεργεια ειναι πακετοποιημενη .Με λιγα λογια δεν μπορει να υπερβει ενα συγκεκριμενο οριο .

νομίζω ότι η σημασία των κβαντικών επιπέδων δεν είναι το όριο της ενέργειας, αλλά ότι τα σωματίδια μπορούν με μεταπηδήσουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. κοινώς όπως λες η ενέργεια είναι σε πακέτα, αλλά αυτά μπορούν να έχουν μόνο συγκεκριμένα μεγέθη. 

επίσης δεν είμαι σίγουρος τι εννοεί το κείμενο με το μακροσκοπικά. το παράδειγμα αφορά ρεύμα, δηλαδή ηλεκτρόνια, πάλι σωματίδια. εκτός αν εννοεί ότι το φαινόμενο παρατηρείται και σε αντιδράσεις σωματιδίων μαζικά.

όσων αφορά το κείμενο νομίζω ότι υπάρχουν ήδη συσκευές που χρησιμοποιούν το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας στη καθημερινότητα και είναι οι SSD όπου τα ηλεκτρόνια μέσω του φαινομένου αντιδρούν με τη μνήμη FLASH και ορίζουν με ακρίβεια τη κατάσταση των στοιχείων 1/0(φορτισμένο ή μη).

τέλος λίγο εκτός θέματος αλλά πολύ ενδιαφέρον για μένα ότι η τήξη στα αστέρια γίνεται σε πολύ μεγάλο βαθμό με τη βοήθεια του φαινομένου της σήραγγας και επιτρέπει στα πρωτόνια να παρακάμπτουν/κερδίζουν με αυτό το τρόπο την απωθητική μεταξύ τους ηλεκτρική(coulomb) δύναμη και να δημιουργούν πυρήνες δευτέριου, πράγμα που δε μπορούμε λόγω των συνθηκών να πραγματοποιήσουμε στη Γη και έτσι αυτή τη στιγμή πειραματιζόμαστε με διαφορετικές μορφές τήξης.

[papanikoos]

Ο ένας μοιάζει τον αείμνηστο χαρδαβελα ο άλλος τον γεραπετριτη κ ο τρίτος με ροκ σταρ που δεν μπορω να θυμηθώ.. 

Πέραν της πλάκας σημαντικοί ανθρωποι που θα αφήσουν το στίγμα τους..

[Marrio]

Εγώ βλέπω όσο αναπτύσεται η τεχνολογία τόσο μοναχικός γίνεται ο άνθρωπος ..

[TrialKid]

1 hour ago, warewolf said:

Δεν ξέρω γιατί μου ήρθε στο μυαλό αυτή η σκέψη....Ενώ οι τρεις κορυφαίοι φυσικοί αποκάλυψαν θεμελιώδεις αρχές της κβαντικής μηχανικής που θα αλλάξουν το μέλλον της τεχνολογίας, θα μοιραστούν ως ανταμοιβή 1 εκατομμύριο....η Τούνη βγάζει 1.5 εκατομμύρια το χρόνο,  επειδή «συνεισφέρει» στην κοινωνία πολύτιμες φιλτραρισμένες selfies και καθημερινές διαφημίσεις μπικίνι.

 

Ναι αλλά η Τούνη έχει τα 3 Μ 

αυτοί δεν…

[Noreak]

38 minutes ago, papanikoos said:

Ο ένας μοιάζει τον αείμνηστο χαρδαβελα ο άλλος τον γεραπετριτη κ ο τρίτος με ροκ σταρ που δεν μπορω να θυμηθώ.. 

Πέραν της πλάκας σημαντικοί ανθρωποι που θα αφήσουν το στίγμα τους..

Rod Stewart

[load]

44 minutes ago, achilleasgr said:

νομίζω ότι η σημασία των κβαντικών επιπέδων δεν είναι το όριο της ενέργειας, αλλά ότι τα σωματίδια μπορούν με μεταπηδήσουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. κοινώς όπως λες η ενέργεια είναι σε πακέτα, αλλά αυτά μπορούν να έχουν μόνο συγκεκριμένα μεγέθη. 

επίσης δεν είμαι σίγουρος τι εννοεί το κείμενο με το μακροσκοπικά. το παράδειγμα αφορά ρεύμα, δηλαδή ηλεκτρόνια, πάλι σωματίδια. εκτός αν εννοεί ότι το φαινόμενο παρατηρείται και σε αντιδράσεις σωματιδίων μαζικά.

όσων αφορά το κείμενο νομίζω ότι υπάρχουν ήδη συσκευές που χρησιμοποιούν το φαινόμενο της κβαντικής σήραγγας στη καθημερινότητα και είναι οι SSD όπου τα ηλεκτρόνια μέσω του φαινομένου αντιδρούν με τη μνήμη FLASH και ορίζουν με ακρίβεια τη κατάσταση των στοιχείων 1/0(φορτισμένο ή μη).

τέλος λίγο εκτός θέματος αλλά πολύ ενδιαφέρον για μένα ότι η τήξη στα αστέρια γίνεται σε πολύ μεγάλο βαθμό με τη βοήθεια του φαινομένου της σήραγγας και επιτρέπει στα πρωτόνια να παρακάμπτουν/κερδίζουν με αυτό το τρόπο την απωθητική μεταξύ τους ηλεκτρική(coulomb) δύναμη και να δημιουργούν πυρήνες δευτέριου, πράγμα που δε μπορούμε λόγω των συνθηκών να πραγματοποιήσουμε στη Γη και έτσι αυτή τη στιγμή πειραματιζόμαστε με διαφορετικές μορφές τήξης.

Ο λόγος που λένε ότι παρατηρήθηκε μακροσκοπικά είναι όχι επειδή παρατήρησαν ηλεκτρόνια να πηδάνε περα δώθε, αλλά έχει να κάνει με τη φάση της κυματομορφής που έχουν τα cooper pairs, σε κατάσταση δλδ που είνια τα ηλεκτρόνια σε υπεραγωγιμότητα. οπότε παίζοντας με την τάση (αν δεν κάνω λάθος) σε Josephson junction κυκλώματα κοντά στο όριο να σπάσει η υπεραγωγιμότητα, παρατήρησαν αυτή την σήραγγα στην υπεραγώγιμη φάση τους. 
Συνήθως η πραγματικότητα είναι λιγότερο "fancy" από το πως την παρουσιάζουν online articles

[achilleasgr]

4 minutes ago, load said:

Ο λόγος που λένε ότι παρατηρήθηκε μακροσκοπικά είναι όχι επειδή παρατήρησαν ηλεκτρόνια να πηδάνε περα δώθε, αλλά έχει να κάνει με τη φάση της κυματομορφής που έχουν τα cooper pairs, σε κατάσταση δλδ που είνια τα ηλεκτρόνια σε υπεραγωγιμότητα. οπότε παίζοντας με την τάση (αν δεν κάνω λάθος) σε Josephson junction κυκλώματα κοντά στο όριο να σπάσει η υπεραγωγιμότητα, παρατήρησαν αυτή την σήραγγα στην υπεραγώγιμη φάση τους. 
Συνήθως η πραγματικότητα είναι λιγότερο "fancy" από το πως την παρουσιάζουν online articles

Πολύ ενδιαφέρουσες πληροφορίες. Θα το ψάξω και περεταιρω.

[Lynnlynn]

1 ώρα πριν, achilleasgr είπε

νομίζω ότι η σημασία των κβαντικών επιπέδων δεν είναι το όριο της ενέργειας, αλλά ότι τα σωματίδια μπορούν με μεταπηδήσουν μόνο σε συγκεκριμένα επίπεδα ενέργειας. κοινώς όπως λες η ενέργεια είναι σε πακέτα, αλλά αυτά μπορούν να έχουν μόνο συγκεκριμένα μεγέθη. 

Στην περιπτωση του Plank ,ηταν το οριο της ενεργειας ,ελυσε το παραδοξο γνωστο ως UV catastrophe. Οσο για την νεα ανακαλυψη θα σε γελασω αν σου πω γνωριζω την χρηστικοτητα της..Ας απαντησει καλυτερα καποιος που γνωριζει