Am 7. Oktober 2025 verkündete die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften die Gewinner des Nobelpreises für Physik. Die hochrangige Auszeichnung ging an John Clarke, Michel Devoret und John Martinis. Sie wurden für ihre bahnbrechenden Erkenntnisse im Bereich der makroskopischen Quantentunnelung sowie für die Entdeckung der Energiequantisierung in supraleitenden Schaltkreisen geehrt. Diese fundamentale Forschungsarbeit, deren Ursprünge bis in die 1980er Jahre zurückreichen, lieferte den entscheidenden Beweis, dass Quanteneffekte auch in Systemen wirksam sind, die deutlich größer sind, als es die Wissenschaft zuvor angenommen hatte.
Der Kern dieses wissenschaftlichen Durchbruchs liegt in der erfolgreichen Übertragung von Effekten, die traditionell nur auf atomarer Ebene beobachtet wurden, in einen Bereich, der in elektrischen Schaltungen direkt messbar ist. Die drei Wissenschaftler, die an der University of California in Berkeley, der Yale University und der University of California in Santa Barbara forschten, zeigten auf, dass eine Ansammlung von Milliarden von Teilchen – sogenannte Cooper-Paare in einem Supraleiter – als eine einzige, kohärente Quanteneinheit agieren kann. Dafür nutzten sie winzige elektrische Anordnungen, die als Josephson-Kontakte bekannt sind. Bei diesen Kontakten sind zwei Supraleiter durch eine extrem dünne Isolierschicht voneinander getrennt.
Nach den Gesetzen der klassischen Physik müsste ein solcher Schaltkreis unterbrochen bleiben. Doch die Elektronen konnten dank des Tunneleffekts synchron die Barriere überwinden, was zu einer messbaren Spannung führte. Dies ermöglichte es, Quantenverhalten in einem System festzustellen, das sogar unter einem Mikroskop betrachtet werden kann. Damit verschoben Clarke, Devoret und Martinis die Grenze der Quantenwelt in den makroskopischen Bereich. Insbesondere die Forschungen von John Martinis legten das Fundament für eine ganze neue Generation von Technologien, einschließlich der Entwicklung supraleitender Quantenbits, den sogenannten Qubits.
Heutzutage zählen supraleitende Schaltkreise zu den führenden Plattformen für die Entwicklung von Quantenprozessoren. Technologieriesen wie Google, IBM und Microsoft investieren massiv in diesen Bereich. Der Nobelkomitee hob die Universalität der Quantenmechanik hervor und betonte, dass es „heute keine Spitzentechnologie gibt, die nicht von der Quantenmechanik abhängt.“ Professor Mikhail Davidovich von der Universität Saratov ergänzte, dass die zur Beobachtung dieser Effekte erforderlichen tiefen Temperaturen (unter einem Kelvin) diese Strukturen besonders vielversprechend für zukünftige Quantencomputer machen, da sie Wege eröffnen, erhebliche Stromdichten zu erzeugen und diese präzise zu steuern.
Die Preisträger werden sich die Dotierung von 11 Millionen Schwedischen Kronen (umgerechnet etwa 1,2 Millionen US-Dollar) teilen. Die feierliche Preisverleihung ist für den 10. Dezember 2025 in Stockholm angesetzt. Dieses Ereignis dient als eindringliche Erinnerung daran, dass die kühnsten wissenschaftlichen Bestrebungen, die darauf abzielen, das Wesen fundamentaler Phänomene zu verstehen, letztendlich die Katalysatoren für den spürbarsten technologischen Fortschritt darstellen.