הניסויים של אז מאפשרים כעת הלאה – אל דור חדש של טכנולוגיות קוונטיות: מחשבים קוונטיים רבי־עוצמה, מערכות הצפנה קוונטיות שלא ניתן לפרוץ, ועוד

חיישנים קוונטיים אולטרה־מדויקים.

האקדמיה השוודית למדעים הכריזה היום (7 באוקטובר 2025) על הענקת פרס נובל לפיזיקה לפרופ' ג'ון קלארק (John Clarke), פרופ' מישל דבורֶה (Michel H. Devoret) ופרופ' ג'ון מרטיניס (John M. Martinis). השלושה חלקו את הפרס על גילוי תופעות קוונטיות בקנה מידה מקרוסקופי – תופעות שאפשר ממש "להחזיק ביד".

כשמכניקת הקוונטים פורצת את גבולות האטום

אחת השאלות המרכזיות בפיזיקה היא עד כמה גדול יכול להיות מערכת פיזיקלית שעדיין מתנהגת על פי חוקי המכניקה הקוונטית. ברוב המקרים, כאשר מערבים מספר גדול של חלקיקים, התופעות הקוונטיות נעלמות לטובת "ההתנהגות הקלאסית" המוכרת.

קלארק, דבורֶה ומרטיניס הצליחו להראות שזה לא תמיד כך. באמצע שנות ה־80 הם בנו מעגל אלקטרוני המבוסס על מוליכי־על, שבתוכו שולבה "צומת ג'וזפסון" – שכבה דקה של חומר מבודד המפרידה בין שני מוליכי־על. בניסוי זה הם גילו שתי תופעות קוונטיות דרמטיות:

1. מנהור קוונטי – המערכת הצליחה "לברוח" ממצב שבו הזרם זורם ללא מתח, כאילו חצתה מחסום בלתי עביר.
2. אנרגיה בדידים – המעגל יכול היה לספוג או לפלוט רק "מנות אנרגיה" מוגדרות מראש, ממש כפי שקורה באטומים.

במילים אחרות, הם הצליחו להוכיח שמעגל אלקטרוני שלם – לא אלקטרון בודד – מתנהג כמו חלקיק קוונטי יחיד.

למה זה חשוב?

"היופי הוא בכך שכמעט מאה שנה אחרי שנוסחו חוקי הקוונטים, הם עדיין מפתיעים אותנו מחדש – וגם פותחים דלתות לטכנולוגיות עתידיות," אמר יו"ר ועדת הנובל, פרופ' אולה אריקסון.

הטכנולוגיה שמבוססת על קוונטים כבר כאן: הטרנזיסטורים במחשבים שלנו נשענים על עקרונות קוונטיים. אך הניסויים של השנה מאפשרים להתקדם הלאה – אל דור חדש של טכנולוגיות קוונטיות: מחשבים קוונטיים רבי־עוצמה, מערכות הצפנה קוונטיות שלא ניתן לפרוץ, וחיישנים קוונטיים אולטרה־מדויקים.

שלושת הזוכים

• ג'ון קלארק – נולד בבריטניה ב־1942, כיום פרופסור באוניברסיטת קליפורניה בברקלי.
• מישל דבורֶה – נולד בפריז ב־1953, פרופסור באוניברסיטת ייל ובאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה.
• ג'ון מרטיניס – נולד ב־1958, פרופסור באוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה.

הם יחלקו ביניהם פרס כספי בסך 11 מיליון קרונות שבדיות (כ־3.5 מיליון ש"ח).

מה הלאה?

הפרס השנה אינו רק מחווה לניסוי אלגנטי מלפני ארבעה עשורים, אלא גם איתות ברור על העתיד. החזון של "טכנולוגיה קוונטית בחיי היומיום" – מחשבים מהירים לאין שיעור, אינטרנט מאובטח לחלוטין ומכשירי מדידה מדויקים עד לרמת האטום – מתקרב צעד נוסף אל המציאות.

הפוסט פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים הופיע לראשונה ב-Chiportal.