Premiul Nobel pentru Fizică 2025: tunelarea cuantică devine realitate – descoperirea care schimbă lumea electronicii și a calculului cuantic - Video

Stockholm, 7 octombrie 2025. — Academia Regală Suedeză de Științe a anunțat laureații Premiului Nobel pentru Fizică: John Clarke, Michel H. Devoret și John M. Martinis, distinși „pentru descoperirea tunelării cuantice macroscopice și cuantificării energiei într-un circuit electric”.
Această lucrare, la intersecția dintre fizica fundamentală și ingineria modernă, marchează un moment istoric: pentru prima dată, fenomenele cuantice — considerate mult timp exclusive lumii microscopice — au fost observate și controlate în sisteme electrice vizibile, deschizând o nouă eră a tehnologiei cuantice.

Când fenomenele invizibile devin măsurabile

Tunelarea cuantică este un fenomen fascinant prin care o particulă trece printr-o barieră energetică pe care, teoretic, n-ar trebui s-o poată depăși. În anii ’80, echipele conduse de John Clarke, Michel Devoret și John Martinis au demonstrat că acest comportament poate apărea și la scară mai mare, în circuite electrice supraconductoare.

Cercetările lor, publicate între 1981 și 1985, au fost primele care au arătat experimental că mecanica cuantică poate fi aplicată sistemelor macroscopice, nu doar particulelor individuale. Circuitele studiate de ei au manifestat niveluri de energie discrete, exact ca atomii, oferind o dovadă concretă că legile lumii cuantice pot fi observate în dispozitive reale.

„Am înțeles că legile cuantice nu se opresc la granița lumii microscopice”, a explicat Michel Devoret într-un interviu pentru The Guardian. „Ele pot modela dispozitive controlabile și măsurabile.”

La momentul respectiv, descoperirea a fost privită drept un experiment teoretic elegant, dar fără aplicații directe. Abia în ultimele două decenii, odată cu avansul tehnologic, aceste concepte au devenit fundamentul calculului cuantic. John Martinis, de pildă, a folosit aceleași principii pentru a crea procesorul cuantic Google Sycamore (2019), care a demonstrat pentru prima dată „supremația cuantică” – capacitatea unui computer cuantic de a rezolva o problemă imposibilă pentru un computer clasic.

Practic, ceea ce părea o curiozitate de laborator a devenit cheia unei revoluții tehnologice. De aceea, Comitetul Nobel a decis că acum este momentul potrivit pentru recunoașterea globală: când impactul real, clinic și industrial al acestor idei este incontestabil.

Nu este, însă, prima dată când un Nobel vine „cu întârziere”. Peter Higgs a fost premiat abia în 2013 pentru teoria bosonului Higgs formulată în 1964, iar John Goodenough a primit Nobelul pentru bateriile litiu-ion în 2019, la vârsta de 97 de ani, pentru cercetări făcute tot în anii ’80.

Astfel, la fel ca în acele cazuri, experimentele din anii 1980 au fost recunoscute în 2025 nu doar pentru eleganța lor științifică, ci pentru impactul profund asupra prezentului și viitorului tehnologiei cuantice.

O punte între fizica fundamentală și tehnologia viitorului

Cercetările celor trei laureați stau la baza unora dintre cele mai promițătoare domenii tehnologice ale secolului XXI.

• Calculul cuantic: circuitele supraconductoare dezvoltate de Clarke, Devoret și Martinis sunt componente-cheie ale qubiților, unitățile fundamentale ale calculatoarelor cuantice. John Martinis, care a condus echipa Google Quantum AI între 2014 și 2020, a fost printre primii care a folosit aceste principii pentru a construi procesorul cuantic Sycamore, prezentat în 2019 – primul care a demonstrat supremația cuantică, adică abilitatea unui computer cuantic de a rezolva în câteva secunde o sarcină care ar dura mii de ani pe un supercomputer clasic.
• Senzori ultra-sensibili: principiile tunelării cuantice permit dezvoltarea unor detectoare capabile să măsoare variații extrem de mici de câmp magnetic sau electric, utile în medicină, geofizică și explorarea spațială.
• Criptografie și comunicații cuantice: descoperirile oferă baza fizică pentru rețele de comunicație imposibil de interceptat, bazate pe stări cuantice fragile, dar perfect controlabile.
• Tehnologii hibride: integrarea proprietăților cuantice în circuite clasice deschide drumul către electronica viitorului – mai rapidă, mai sigură și mai eficientă energetic.

Cine sunt laureații

John Clarke este profesor emerit la Universitatea California, Berkeley, și unul dintre cei mai respectați fizicieni ai secolului XXI în domeniul superconductivității. Născut în 1942, în Marea Britanie, Clarke și-a început cariera în perioada în care fizica cuantică era considerată aproape exclusiv teoretică.
În anii ’70, a fost printre primii care au folosit efectul Josephson – un fenomen de tunelare a perechilor de electroni – pentru a crea dispozitive supraconductoare sensibile la câmpuri magnetice. Aceste dispozitive, numite SQUID-uri (Superconducting Quantum Interference Devices), sunt folosite și astăzi în medicină pentru imagistica cerebrală de înaltă precizie și în geofizică pentru detectarea variațiilor magnetice ale Pământului.

La Berkeley, Clarke a construit o adevărată școală de gândire, formând generații de fizicieni care au ajuns să lucreze în laboratoarele NASA, IBM, Google și MIT. Recunoscut pentru modestia sa, el a fost adesea descris de colegi ca „un om care vorbește rar, dar formulează idei ce schimbă paradigme”.

Michel H. Devoret, născut în Franța în 1953, este profesor la Universitatea Yale și unul dintre cei mai influenți experimentatori în domeniul fizicii cuantice aplicate.
După ce și-a obținut doctoratul la Paris, sub îndrumarea celebrului fizician Michel Lounis, Devoret a plecat în Statele Unite, unde a lucrat în laboratorul lui John Clarke la Berkeley. Această colaborare a devenit una dintre cele mai fertile din istoria fizicii moderne: împreună, au demonstrat pentru prima dată că principiile cuantice pot fi aplicate circuitelor electrice reale.

La Yale, Devoret a creat „Quantum Circuits Group”, un laborator de elită unde a format numeroși specialiști în calcul cuantic supraconductiv. De-a lungul carierei, a fost preocupat nu doar de experimente, ci și de filosofia științei, pledând pentru „un echilibru între rigoare matematică și curajul de a greși”.
Este coautor al unor lucrări esențiale despre qubiți supraconductori și interferență cuantică la scară macroscopică, iar ideile sale au inspirat atât universități, cât și companii tehnologice precum IBM, Intel sau Google Quantum AI.

John M. Martinis, născut în 1958 în California, este profesor la Universitatea California, Santa Barbara, și unul dintre pionierii calculului cuantic supraconductiv. A lucrat anterior la Laboratorul Național NIST din Boulder, unde a dezvoltat primele circuite capabile să stocheze și să manipuleze stări cuantice fragile.

În 2014, Google l-a numit lider al echipei Google Quantum AI, cu misiunea de a construi primul computer cuantic funcțional. Sub coordonarea lui Martinis, echipa a realizat în 2019 procesorul Sycamore, care a efectuat o operație de calcul imposibilă pentru un supercomputer clasic — un moment considerat nașterea erei cuantice aplicate.

Deși a părăsit Google în 2020, Martinis continuă să lucreze la noi forme de procesare cuantică stabilă, urmărind reducerea erorilor care împiedică deocamdată scalarea acestor tehnologii. În interviuri recente, a declarat:

„Fizica cuantică e ca o limbă nouă. După ce o înveți, nu te mai poți întoarce la vechile explicații.”

Împreună, Clarke, Devoret și Martinis formează un trio simbolic: teoreticianul, mentorul și inovatorul. Fiecare a contribuit într-un mod unic la transformarea mecanicii cuantice dintr-o teorie a invizibilului într-un instrument de construcție al lumii viitorului.

Cum se acordă Premiul Nobel pentru Fizică

Premiul Nobel pentru Fizică este decernat de Academia Regală Suedeză de Științe, instituția care, din 1901, păstrează una dintre cele mai vechi tradiții de recunoaștere a excelenței științifice. Spre deosebire de alte domenii, selecția pentru fizică este profund interdisciplinară — la masa deliberărilor se întâlnesc teoreticieni, experimentatori și ingineri, fiecare cu propriile criterii de evaluare.

Nominalizările sunt trimise anual către peste 3.000 de fizicieni, profesori universitari și foști laureați Nobel, care pot propune până la trei candidați fiecare. Nimeni nu se poate autopropune, iar campaniile publice nu au nicio valoare. În schimb, sunt analizate ani întregi de cercetări, impactul global și confirmările independente obținute în laboratoare din lume.

După ce propunerile ajung la Stockholm, acestea sunt evaluate de Comitetul Nobel pentru Fizică, format din cinci membri permanenți ai Academiei, asistați de o echipă de experți internaționali. Procesul se întinde pe tot parcursul anului: rapoarte, analize teoretice, verificarea citărilor, replicabilitatea experimentelor și, mai ales, relevanța pe termen lung.

O particularitate unică este că fizica fundamentală și aplicațiile tehnologice sunt tratate separat, dar pot fi premiate împreună. De exemplu, în unele ediții, jumătate din premiu a fost acordată teoriei (cum a fost cazul lui Higgs și Englert, în 2013), iar cealaltă jumătate pentru descoperirea experimentală care a confirmat-o.

În final, decizia este luată prin vot secret, iar numele câștigătorilor este păstrat sub cheie până în dimineața anunțului oficial. Conform tradiției, membrii comitetului semnează un jurământ de confidențialitate valabil 50 de ani, ceea ce face ca detaliile discuțiilor interne să rămână necunoscute chiar și laureaților.

Pentru ediția din 2025, surse academice suedeze au confirmat că tema centrală a deliberărilor a fost “cuantizarea realității macroscopice” — o expresie care reflectă perfect descoperirea celor trei laureați, punând accent pe granița tot mai subțire dintre teorie și tehnologie.

Un premiu care unește lumi

Comitetul Nobel a sintetizat esența descoperirii într-un singur mesaj:

„Fizica cuantică nu mai este doar o teorie despre invizibil. Este o știință a posibilului.”

Această recunoaștere nu premiază doar un set de experimente, ci și curajul de a aduce legile lumii invizibile în viața reală. Tunelarea cuantică, odată un concept abstract din manuale, devine astăzi fundamentul pentru o nouă revoluție tehnologică.

O moștenire în mișcare

De la descoperirea efectului fotoelectric de către Albert Einstein (premiat în 1921), care a deschis calea spre înțelegerea luminii și a energiei, până la revoluția cuantică a secolului XXI, Premiul Nobel pentru Fizică a marcat mereu momentele în care omenirea a pășit dincolo de limitele propriului orizont.

În fiecare epocă, premiul a fost mai mult decât o medalie: a fost un semnal al progresului colectiv, o dovadă că marile întrebări ale universului pot primi răspunsuri prin curaj, curiozitate și perseverență.

Cercetările din 2025 continuă această tradiție, arătând că lumea subatomică nu mai este doar terenul teoreticienilor, ci laboratorul concret al viitorului. Tunelarea cuantică, odinioară o idee abstractă din manuale, devine astăzi o tehnologie cu aplicații tangibile — de la computere care gândesc altfel până la senzori capabili să perceapă ceea ce ochiul uman nu va vedea niciodată.

Așa cum spunea John Martinis într-un interviu acordat Associated Press:

„Nu am vrut doar să înțelegem universul, ci să construim ceva din el.”

Această frază rezumă esența întregii descoperiri: știința nu mai este doar contemplare, ci construcție a realității. Clarke, Devoret și Martinis nu au inventat un simplu dispozitiv, ci au demonstrat că limitele dintre microcosmos și macrocosmos pot fi traversate — că legile lumii invizibile pot modela lumea vizibilă.

Premiul Nobel pentru Fizică din 2025 nu e doar o recunoaștere științifică. Este un manifest al posibilului.
Un semn că, în ciuda complexității lumii moderne, mintea umană rămâne cel mai puternic instrument de explorare.
Iar acolo unde teoria întâlnește curajul, se naște progresul — fie că e vorba de un electron, un circuit, sau un vis.

Surse principale: Nobel Assembly – Academia Regală Suedeză de Științe, nobelprize.org, The Guardian, AP News, Associated Press, Berkeley News.

Video : Anunțul oficial al Premiului Nobel pentru Fizică 2025: