Op 7 oktober 2023 heeft de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen de Nobelprijs voor Natuurkunde toegekend aan John Clarke, Michel H. Devoret en John M. Martinis. De prijs wordt uitgereikt voor hun ontdekking van macroscopisch kwantumtunneling en energiekwantisatie in elektrische circuits. Dit baanbrekende werk heeft aangetoond dat kwantummechanische effecten, voorheen uitsluitend waargenomen op subatomair niveau, zich ook kunnen manifesteren in systemen die met het blote oog waarneembaar zijn.
De experimenten van de laureaten, uitgevoerd in de jaren tachtig, toonden aan dat kwantumverschijnselen niet beperkt blijven tot de microscopische wereld. Ze slaagden erin om kwantumtunneling – het fenomeen waarbij een deeltje een energiebarrière doorboort alsof deze niet bestaat – en gekwantiseerde energieniveaus te demonstreren in een elektrisch circuit dat groot genoeg was om in de hand te houden. Deze ontdekking heeft geleid tot aanzienlijke vooruitgang in de ontwikkeling van geavanceerde technologieën.
De bevindingen van Clarke, Devoret en Martinis zijn fundamenteel voor de realisatie van kwantumcomputers, die de potentie hebben om problemen op te lossen die voor huidige computers onbereikbaar zijn. Daarnaast zijn hun experimenten cruciaal voor de vooruitgang in kwantumcryptografie, die de beveiliging van digitale communicatie drastisch kan verbeteren, en voor de ontwikkeling van ultrasensitieve sensoren die in diverse wetenschappelijke en technologische toepassingen ingezet kunnen worden.
De drie winnaars delen een geldbedrag van 11 miljoen Zweedse kronen, wat neerkomt op ruim 1 miljoen euro. John Clarke, geboren in het Verenigd Koninkrijk, behaalde zijn doctoraat aan de Universiteit van Cambridge. Michel H. Devoret, afkomstig uit Frankrijk, is professor aan Yale University . John M. Martinis, geboren in de Verenigde Staten, is hoofdwetenschapper bij Google Quantum AI. Hun samenwerking was essentieel voor de demonstratie van kwantumtunneling in macroscopische circuits.
Deze erkenning onderstreept het belang van fundamenteel natuurkundig onderzoek en de transformerende impact ervan op de vooruitgang van de moderne technologie. De mogelijkheid om kwantumfenomenen op macroscopische schaal te observeren en te manipuleren, opent deuren naar een nieuw tijdperk van technologische innovatie, van krachtigere computers tot veiligere communicatiesystemen en geavanceerdere meetinstrumenten.