به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ امروز در مراسمی که در فرهنگستان سلطنتی علوم سوئد برگزار شد، جان کلارک، میشل اچ. دوورت و جان ام. مارتینیس به عنوان برندگان جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۵ انتخاب شدند.
آزمایشهای آنها روی یک تراشه، فیزیک کوانتومی را در عمل آشکار کرد. یک سوال اساسی در فیزیک، حداکثر اندازه سیستمی است که میتواند اثرات مکانیک کوانتومی را نشان دهد. برندگان جایزه نوبل امسال آزمایشهایی را با یک مدار الکتریکی انجام دادند که در آن هم تونلزنی مکانیک کوانتومی و هم سطوح انرژی کوانتیزه را در سیستمی به اندازه کافی بزرگ که بتوان آن را در دست گرفت، نشان دادند.
مکانیک کوانتوم به یک ذره اجازه میدهد تا با استفاده از فرآیندی به نام تونلزنی، مستقیماً از یک مانع عبور کند. به محض اینکه تعداد زیادی از ذرات درگیر شوند، اثرات مکانیک کوانتومی معمولاً بیاهمیت میشوند. آزمایشهای برندگان جایزه نوبل نشان داد که خواص مکانیک کوانتومی را میتوان در مقیاس ماکروسکوپی به واقعیت تبدیل کرد.
در سالهای ۱۹۸۴ و ۱۹۸۵، جان کلارک، میشل اچ. دوورت و جان ام. مارتینیس مجموعهای از آزمایشها را با یک مدار الکترونیکی ساخته شده از ابررساناها، اجزایی که میتوانند جریان را بدون مقاومت الکتریکی هدایت کنند، انجام دادند. در این مدار، اجزای ابررسانا توسط یک لایه نازک از ماده نارسانا، مجموعهای که به عنوان اتصال جوزفسون شناخته میشود، از هم جدا شدند. با اصلاح و اندازهگیری تمام خواص مختلف مدار خود، آنها توانستند پدیدههایی را که هنگام عبور جریان از آن ایجاد میشد، کنترل و بررسی کنند. ذرات بارداری که از ابررسانا عبور میکردند، در کنار هم سیستمی را تشکیل میدادند که گویی یک ذره واحد هستند که کل مدار را پر کرده است.
این سیستم ذرهمانند ماکروسکوپی در ابتدا در حالتی است که جریان بدون هیچ ولتاژی جریان مییابد. سیستم در این حالت به دام افتاده است، گویی پشت سدی است که نمیتواند از آن عبور کند. در این آزمایش، سیستم با فرار از حالت ولتاژ صفر از طریق تونلزنی، ویژگی کوانتومی خود را نشان میدهد. حالت تغییر یافته سیستم از طریق ظهور ولتاژ شناسایی میشود.
برندگان جایزه همچنین توانستند نشان دهند که سیستم به روشی که توسط مکانیک کوانتومی پیشبینی شده است رفتار میکند - کوانتیزه است، به این معنی که فقط مقادیر مشخصی از انرژی را جذب یا ساطع میکند.
اوله اریکسون، رئیس کمیته نوبل فیزیک، گفت: بسیار عالی است که بتوانیم از روشی که مکانیک کوانتومی با قدمت یک قرن به طور مداوم شگفتیهای جدیدی ارائه میدهد، تجلیل کنیم. همچنین بسیار مفید است، زیرا مکانیک کوانتومی پایه و اساس تمام فناوریهای دیجیتال است.
ترانزیستورهای موجود در ریزتراشههای کامپیوتری نمونهای از فناوری کوانتومی تثبیتشدهای هستند که ما را احاطه کرده است. جایزه نوبل فیزیک امسال فرصتهایی را برای توسعه نسل بعدی فناوری کوانتومی، از جمله رمزنگاری کوانتومی، رایانههای کوانتومی و حسگرهای کوانتومی فراهم کرده است.
گفتنی است که جایزه نوبل فیزیک امسال فرصتهایی را برای توسعه نسل بعدی فناوری کوانتومی، از جمله رمزنگاری کوانتومی، رایانههای کوانتومی و حسگرهای کوانتومی فراهم کرده است.
جان کلارک
متولد: ۱۹۴۲، کمبریج، انگلستان
وابسته در زمان دریافت جایزه: دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا
کلارک مدرک لیسانس، فوق لیسانس و دکتری فیزیک خود را به ترتیب در سالهای ۱۹۶۴، ۱۹۶۸ و ۱۹۶۸ از دانشگاه کمبریج، کالج مسیح، کمبریج و کالج داروین، کمبریج دریافت کرد.
او سهم قابل توجهی در ابررسانایی و الکترونیک ابررسانایی، به ویژه در توسعه و کاربرد دستگاههای تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID)، که آشکارسازهای فوق حساس شار مغناطیسی هستند، داشته است. او همچنین در کاربرد SQUIDهای پیکربندی شده به عنوان تقویتکنندههای محدود به نویز کوانتومی برای جستجوی آکسیون، یک جزء احتمالی ماده تاریک، کار کرده است.
او در سال ۱۹۹۹ جایزه کامستاک در فیزیک و در سال ۲۰۰۴ مدال هیوز را دریافت کرد. همچنین در ماه مه ۲۰۱۲ به عنوان عضو وابسته خارجی آکادمی ملی علوم ایالات متحده و در سال ۲۰۱۷ به عضویت انجمن فلسفی آمریکا انتخاب شد.
میشل اچ. دوورت
متولد: ۱۹۵۳، پاریس، فرانسه
وابسته در زمان دریافت جایزه: دانشگاه ییل، نیوهیون، کانکتیکات، ایالات متحده آمریکا؛ دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا
دوورت همچنین به عنوان مدیر آزمایشگاه نانوساخت فیزیک کاربردی در ییل فعالیت دارد. در حال حاضر، او دانشمند ارشد هوش مصنوعی کوانتومی گوگل است و به دلیل کارهای پیشگامانهاش در زمینه تونلزنی کوانتومی ماکروسکوپی و پمپ تک الکترونی و همچنین مشارکتهای پیشگامانهاش در آغاز زمینههای الکترودینامیک کوانتومی مدار و کوانترونیک شناخته میشود.
دوورت در سال ۱۹۷۵ از مدرسه ملی عالی مخابرات فارغالتحصیل شد و در سال ۱۹۸۲ دکتری فیزیک خود را از دانشگاه پاریس-سود (که اکنون دانشگاه پاریس-ساکلی نام دارد) دریافت کرد، در حالی که در گروه فیزیک کوانتومی مولکولی در پاریس کار میکرد. پس از پایان دوره دکتری، به مدت ۲ سال به آموزش پسادکتری ادامه داد و در آزمایشگاه جان کلارک در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، روی تونلزنی کوانتومی ماکروسکوپی کار کرد.
تحقیقات دوورت بر فیزیک حالت جامد تجربی و فیزیک ماده چگال، با تأکید ویژه بر الکترودینامیک کوانتومی مدار و زمینهای که او و همکارانش آغاز کردند، معروف به "کوانترونیک"، مطالعه برخی از اثرات الکترونیکی مزوسکوپی که در آن درجات آزادی جمعی، مانند جریانها و ولتاژهای الکتریکی، به صورت کوانتومی رفتار میکنند، متمرکز بوده است. علاوه بر این، گروه او تحقیقاتی در مورد دستگاههای جفت کوپر منفرد برای زمینههایی مانند محاسبات کوانتومی و مترولوژی و مطالعه تقویت، اطلاعات و نویز در سیستمهای مزوسکوپی انجام داده است.
او تاکنون جوایزی چون جایزه آمپر را در سال ۱۹۹۱، جایزه یوروفیزیک-آجیلنت انجمن فیزیک اروپا را در سال ۲۰۰۴، جایزه جان بل (مشترک با رابرت شولکوف) را در سال ۲۰۱۳ و جایزه کامستاک در فیزیک را در سال ۲۰۲۴ دریافت کرده است.
جان ام. مارتینس
متولد: ۱۹۵۸
وابسته در زمان دریافت جایزه: دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا
مارتینیس برای اولین دوره پسادکتری به کمیساریای انرژی اتمی در ساکلای فرانسه و سپس به بخش فناوری الکترومغناطیسی در مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در بولدر پیوست، جایی که روی تقویتکنندههای دستگاههای تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID) کار کرد. در حالی که در NIST بود، با استفاده از یک میکروکالریمتر حسگر لبه گذار ابررسانا با بازخورد الکتروترمال، تکنیکی برای تشخیص اشعه ایکس توسعه داد. او از سال ۲۰۰۲ با کیوبیتهای اتصال جوزفسون با هدف ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی کار میکند.
در سال ۲۰۰۴ او به دانشگاه کالیفرنیا نقل مکان کرد و تا سال ۲۰۱۷ کرسی وورستر در فیزیک تجربی را در اختیار داشت. در سال ۲۰۱۴، مارتینیس و تیمش توسط گوگل استخدام شدند تا اولین کامپیوتر کوانتومی مفید را بسازند.
در ۲۳ اکتبر ۲۰۱۹، مارتینیس و تیمش مقالهای در مجله نیچر با عنوان «برتری کوانتومی با استفاده از یک پردازنده ابررسانای قابل برنامهریزی» منتشر کردند که در آن نحوه دستیابی به برتری کوانتومی را برای اولین بار با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی ۵۳ کیوبیتی ارائه کردند در آوریل ۲۰۲۰، مارتینیس پس از انتصاب مجدد به یک نقش مشاورهای، از گوگل استعفا داد.
بیشتر بخوانید:
برندگان جایزه نوبل پزشکی ۲۰۲۵ معرفی شدند
در ۲۹ سپتامبر ۲۰۲۰، اعلام شد که مارتینیس برای پیوستن به Silicon Quantum Computing، استارتآپی که توسط پروفسور میشل سیمونز تأسیس شده است، به استرالیا نقل مکان کرده است.
در سال ۲۰۲۲، او شرکت Qolab را بر اساس این فرضیه که «صنعت نیمههادی با امکان ساخت کیوبیتهای با کیفیت بالا در مقیاس بزرگ، کلید ایجاد یک کامپیوتر کوانتومی کاربردی را در اختیار دارد» تأسیس کرد. از ژانویه ۲۰۲۵، او مدیر ارشد فناوری این شرکت است.
او در سال ۲۰۱۴، جایزه یادبود فریتز لندن و در سال ۲۰۲۱، جایزه جان استوارت بل را برای تحقیق در مورد مسائل اساسی در مکانیک کوانتومی و کاربردهای آنها دریافت کرد.
برندگان سال گذشته
جوایز نوبل توسط آلفرد نوبل، مخترع سوئدی که در سال ۱۸۹۶ درگذشت، ایجاد شد. این جایزه با جایزه نقدی ۱۱ میلیون کرون سوئد همراه است. از سال ۱۹۰۱ تا ۲۰۲۴، ۱۱۸ جایزه نوبل در فیزیک اعطا شده است. پنج نفر از ۲۲۷ برنده فیزیک زن بودهاند، از جمله ماری کوری در سال ۱۹۰۳.
جایزه فیزیک سال گذشته به جان هاپفیلد، فیزیکدان، و جفری هینتون، دانشمند کامپیوتر، که یکی از پدران هوش مصنوعی (AI) محسوب میشود، اهدا شد. اکتشافات آنها در دهه ۱۹۸۰، یادگیری ماشینی را با شبکههای عصبی مصنوعی امکانپذیر کرد و راه را برای پیشرفتهای مدرن در هوش مصنوعی هموار ساخت.
انتهای پیام/
نظر شما