فاز ثلاثة باحثين من بريطانيا وفرنسا والولايات المتحدة الثلاثاء بجائزة نوبل للفيزياء لعام 2025 لاكتشافهم "النفق الكمومي" في ميكانيكا الكم، وهو علم معقد يصف العالم على نطاق متناه في الصغر.
فقد أعلنت لجنة نوبل الثلاثاء فوز البريطاني جون كلارك والفرنسي ميشال ديفوريه والأميركي جون مارتينيس ب"نوبل الفيزياء" تقديرا "لاكتشافهم ظاهرة النفاذ الكمومي على المستوى العياني وتكميم الطاقة في دائرة كهربائية". وتسمى الظاهرة كذلك "النفق الكمومي".
يعد تحديد الحد الأقصى لحجم النظام الذي يمكنه إظهار تأثيرات ميكانيكا الكم من المسائل الرئيسية في الفيزياء.
تصف ميكانيكا الكم كيفية عمل الأشياء على مقاييس متناهية الصغر على مستوى الجسيمات، حيث يمكن للأشياء أن توجد أو لا توجد، أو تكون في مكان ما بين المنزلتين في آن واحد.
على سبيل المثال، عندما تصطدم كرة عادية بجدار، فإنها ترتد. لكن على المستوى الكمومي، يمكن للجسيم أن يمر مباشرة عبر جدار مماثل، وهو ما تفسره ظاهرة "النفق الكمومي".
تكرم الجائزة التي منحت الثلاثاء تجارب أجريت في ثمانينيات القرن الماضي وأظهرت إمكان ملاحظة ظاهرة النفق الكمي على نطاق عياني (macroscopic)، بما يشمل جسيمات متعددة، من خلال استخدام الموصلات الفائقة.
وقد استطاع نظامهم الكهربائي فائق التوصيل الانتقال من حالة إلى أخرى كما لو كان يمر مباشرة عبر جدار. كما أظهروا أن النظام يمتص وي صدر الطاقة بكميات محددة بدقة، تماما بالمقدار المتوقع من خلال مبادئ ميكانيكا الكم.
وبحسب لجنة نوبل، مهدت أبحاث العلماء "الطريق لتطوير الجيل المقبل من تقنيات الكم، بما في ذلك التشفير الكمي والحواسيب الكمومية وأجهزة الاستشعار الكمومية".
– "أساس كل التقنيات الرقمية" –
قال رئيس لجنة نوبل للفيزياء أولي إريكسون "من الرائع أن نتمكن من الاحتفال بمدى تقديم ميكانيكا الكم التي يعود تاريخها إلى قرن مضى، لمفاجآت جديدة باستمرار. كما أنها مفيدة للغاية لأن ميكانيكا الكم تشكل أساس كل التقنيات الرقمية".
عندما اتصلت به لجنة الجائزة لإبلاغه بالفوز، رد الفيزيائي جون كلارك البالغ 83 عاما قائلا "هذه مفاجأة حياتي!".
وأضاف "لم نتخيل أبدا أن يكون لهذا الاكتشاف هذا التأثير الكبير"، مشيرا إلى أنه والفائز ين الآخر ين بالجائزة "كانوا غارقين حينها في العمل لمحاولة فهم الفيزياء والحسابات المتعلقة بها".
وأبرز مثال على فائدة هذا الاكتشاف هو الهاتف المحمول. وقال جون كلارك "يعود الفضل جزئيا إلى كل هذا العمل في نجاح الهواتف المحمولة".
ويعمل كلارك وزميلاه ميشال ديفوريه (72 عاما)، وجون م. مارتينيس المولود عام 1958، في جامعة كاليفورنيا.
في العام الماضي، م نحت جائزة نوبل في الفيزياء للبريطاني الكندي جيفري هينتون والأميركي جون هوبفيلد لأبحاثهما منذ الثمانينات في مجال الشبكات العصبية الاصطناعية التي مهدت الطريق لتطوير الذكاء الاصطناعي المعاصر.
عند استلامهما الجائزة، أعرب العالمان عن قلقهما العميق إزاء التطورات التكنولوجية الحديثة في مجال الذكاء الاصطناعي.
تتضمن جائزة نوبل شهادة وميدالية ذهبية وشيك بقيمة 11 مليون كرونة سويدية (1,17 مليون دولار).