Giải Nobel Vật lý năm 2025 đã được trao tặng cho ba nhà khoa học lỗi lạc: John Clarke, Michel H. Devoret và John M. Martinis. Sự vinh danh này nhằm ghi nhận những đóng góp mang tính đột phá của họ trong việc chứng minh hiệu ứng chui hầm lượng tử cơ học ngay cả ở quy mô vĩ mô, đồng thời làm sáng tỏ quá trình lượng tử hóa năng lượng trong các mạch điện siêu dẫn. Công trình nền tảng này, được thực hiện vào khoảng giữa thập niên 1980, đã tạo ra một cầu nối quan trọng, hé lộ sự giao thoa giữa thế giới lượng tử vi mô và thực tại vật lý thông thường mà con người quan sát được.
Ba nhà khoa học đoạt giải bao gồm Giáo sư Danh dự John Clarke, 83 tuổi, thuộc Đại học California, Berkeley; Giáo sư Michel H. Devoret, 72 tuổi, giảng dạy tại Đại học Yale và UC Santa Barbara; và Giáo sư John M. Martinis, 67 tuổi, cũng thuộc UC Santa Barbara. Họ đã thiết lập các thí nghiệm mang tính bước ngoặt bằng cách sử dụng các mạch điện siêu dẫn. Trong những hệ thống này, dòng điện có thể lưu thông mà không gặp bất kỳ điện trở nào, tạo ra một môi trường đủ lớn để quan sát nhưng vẫn duy trì được các đặc tính kỳ lạ của cơ học lượng tử.
Trọng tâm của nghiên cứu là hiện tượng chui hầm lượng tử, mô tả khả năng một hạt vượt qua rào cản năng lượng mà theo vật lý cổ điển là điều không thể do thiếu năng lượng cần thiết. Các thí nghiệm của nhóm đã cho thấy hệ thống mạch điện siêu dẫn này có thể thực hiện các chuyển đổi trạng thái đột ngột, tương tự như việc xuyên qua một bức tường, dù nó không sở hữu đủ năng lượng để vượt qua rào cản đó. Điều này đã chứng minh rằng các tập thể hạt tích điện trong chất siêu dẫn có thể hành xử đồng bộ như một thực thể lượng tử duy nhất, được mô tả bởi một hàm sóng chung.
Việc chứng minh thành công rằng các hệ thống quy mô lớn có thể biểu hiện hành vi lượng tử đã đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển của các công nghệ lượng tử hiện đại. Cụ thể, nghiên cứu này là tiền đề trực tiếp cho việc tạo ra các qubit, đơn vị cơ bản cấu thành nên máy tính lượng tử, vốn là trái tim của các thiết bị tính toán tiên tiến ngày nay. Ủy ban Nobel đã nhấn mạnh tầm quan trọng này, nhận định rằng mọi công nghệ tiên tiến hiện nay đều ít nhiều dựa trên cơ học lượng tử. Bên cạnh máy tính lượng tử, công trình này còn mở ra các ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực cảm biến siêu nhạy và hệ thống mật mã an toàn.
Theo một nhà nghiên cứu đương đại, những thí nghiệm ban đầu vào thập niên 1980 này được thúc đẩy chủ yếu bởi khát vọng thuần túy muốn thấu hiểu bản chất của vật lý, thay vì mục đích ứng dụng thực tiễn. Sự kiện này một lần nữa nhắc nhở rằng việc tìm tòi kiến thức sâu sắc về các quy luật vận hành của vũ trụ luôn là chất xúc tác mạnh mẽ nhất cho những bước nhảy vọt về công nghệ và nhận thức của nhân loại. Lễ trao giải Nobel dự kiến sẽ được tổ chức vào ngày 10 tháng 12 năm 2025 tại Stockholm, ghi nhận xứng đáng cho những đóng góp làm mờ đi ranh giới giữa cái hữu hình và cái vô hình trong khoa học.