Videnskab.dk - Automatisk oplæsning

Vinderne af Nobelprisen i fysik gør "syret" kvantemekanik håndgribelig


Listen Later

Nu er vinderen af årets Nobelpris i fysik fundet, og den flotte pris går til de tre fysikere:
John Clarke fra University of California
Michel H. Devoret fra Yale University
John M. Martinis fra University of California
De modtager den ærefulde pris for deres banebrydende arbejde med kvantefysik - et videnskabeligt felt, der følger nogle helt andre regler end den fysiske verden, vi kender.
For eksempel gør kvantefysikken det muligt for en partikel at bevæge sig direkte gennem en barriere, en proces, der kaldes tunnelering.
Normalt forsvinder de her mærkelige kvanteeffekter, når der er mange partikler sammen. Men årets nobelprisvindere har vist, at man også kan se kvante-effekter i større ting, som man rent faktisk kan holde i hånden, skriver komitéen i sin motivering.
En af årets nobelprismodtagere, professor John Clarke, er med til prisuddelingen gennem en direkte telefonlinje.
"Det var mit livs overraskelse," siger han begejstret.
"Det er super fortjent. Fantastisk," udbryder Jesper Nygård over for Videnskab.dk, da han bliver bedt om at forholde sig til vinderne af Nobelprisen i fysik 2025.
Han er professor i faststoffysik ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, og kender personligt alle tre prismodtagere og deres arbejde. Han har endda leveret nogle afgørende komponenter til nogle af Michel Devorets forsøg og har været medforfatter på fire af hans nyere videnskabelige artikler.
"De er pionerer indenfor vores felt, blandt andet på grund af deres forsøg med kvantemekanisk tunnelering," siger Jesper Nygård om Clarke, Devoret og Martinis.
Adam Cohen Simonsen, lektor i fysik på Syddansk Universitet, mener, at det er spændende, at teknologien bag blandt andet kvantecomputere nu er nået så langt, at en af de grundlæggende opdagelser inden for området fortjener en Nobelpris.
"Det er bemærkelsesværdigt," siger han til Videnskab.dk.
Han kalder kvantemekanisk tunnelering for "en klassisk effekt inden for fysikkens verden, som man lærer på alle basale kurser på universitetet, og som er en velkendt effekt, der er på færde mange steder."
Samtidig understreger Olle Eriksson, formand for Nobelkomitéen i fysik, i en pressemeddelelse, hvor fantastisk det er, at kvantemekanikken selv efter 100 år stadig formår at overraske os.
"Det er også enormt nyttigt, da kvantemekanik er fundamentet for al digital teknologi," siger han.
Normalt handler kvantemekanik om meget små partikler, atomer og molekyler, men Nobelprisvinderne viste, at kvantefænomener også kan opstå i større, håndgribelige systemer.
I 1984 og 1985 lavede de forsøg med superledende kredsløb - materialer, der leder strøm uden modstand, når de køles ned.
De satte to superledende dele sammen med et tyndt lag af et materiale, der normalt ikke leder strøm. Det skabte det, man kalder en Josephson-overgang, en slags 'barriere'.
Her opførte elektronerne sig som én samlet partikel og kunne 'tunnelere' gennem barrieren - en effekt, hvor strømmen pludselig dukker op på den anden side, selvom den burde være stoppet.
Det svarer lidt til at kaste en bold mod en mur og se den dukke op på den anden side - helt uden at bryde igennem. Det lyder umuligt, men det er præcis den slags mærkelige fænomener, kvantemekanikken gør mulig.
"Tunnelering bygger på kunstige komponenter, der er så store, at man kan holde dem i hånden, men som stadig udviser nogle af de samme tegn på den 'syrede' adfærd, som man kender fra kvantemekanikken," forklarer professor Jesper Nygård.
Hvad er det for en 'syret' adfærd?
"Fænomener, som ikke er helt logiske i forhold til, hvordan vi normalt opfatter verdenen. For eksempel at partikler kan passere gennem barrierer, som synes umulige at penetrere - det er det, man kalder for tunnelering."
Professor Jesper Nygård fremhæver, at kvantemekanisk tunnelering er en af de opdagelser, der har været afgørende for, at man i dag er i gang med at udvikle kvantecomputere.
De nye computere består nemlig af såkaldte 'kvantebits'. Det er større, kunstige atomer, der kan blive i stand...
...more
View all episodesView all episodes
Download on the App Store

Videnskab.dk - Automatisk oplæsningBy Videnskab.dk