كتبت – مريم صالح
أعلنت الهيئة المانحة لجائزة نوبل في الفيزياء اليوم الثلاثاء فوز العلماء جون كلارك وميشيل ديفوريه وجون مارتينيس بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025.
وذلك لاكتشافهم نفقا ميكانيكيا كميا عيانيا وتكميما للطاقة في دائرة كهربائية”.
وتصدر جائزة نوبل في الفيزياء عن الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، وتبلغ قيمتها الإجمالية 11 مليون كرونة سويدية (1.2 مليون دولار أمريكي)، وتُقسم بين الفائزين في حال تعددهم، وهو ما يحدث عادة.
كيف يتحدد الفائز بجائزة نوبل للسلام؟
كشفت تجارب الحائزين على جائزة الفيزياء هذا العام على رقاقة فيزياء الكم قيد التشغيل.
سؤال رئيسي في الفيزياء هو الحد الأقصى لحجم النظام الذي يمكنه إظهار الآثار الميكانيكية الكمية. أجرى الحائزون على جائزة الفيزياء 2025 تجارب مع دائرة كهربائية أظهروا فيها كل من النفق الميكانيكي الكمية ومستويات الطاقة الكمية في نظام كبير بما يكفي ليتمسك في اليد.
ميكانيكا الكم تسمح للجسيم بالتحرك مباشرة من خلال الحاجز، باستخدام عملية تسمى حفر الأنفاق. بمجرد مشاركة أعداد كبيرة من الجسيمات، عادة ما تصبح التأثيرات الميكانيكية الكمية تافهة. أظهرت تجارب الحائزين على الجائزة أن الخصائص الميكانيكية الكمية يمكن أن تصنع خرسانة على مقياس مجهري.
هل يفوز ترامب بجائزة نوبل للسلام؟.. الإعلان عن الفائز 10 أكتوبر
في عامي 1984 و 1985، جون كلارك، ميشيل إتش. ديفوريت وجون م. أجرى المارتيني سلسلة من التجارب مع دائرة إلكترونية مبنية من الموصلات الفائقة، مكونات يمكنها إجراء تيار بدون مقاومة كهربائية. في الدائرة، تم فصل المكونات الفائقة التوصيل بواسطة طبقة رقيقة من المواد غير الموصلة، وهي إعداد تعرف باسم تقاطع جوزيفسون.
من خلال تنقيح وقياس جميع خصائص دائرتهم المختلفة، تمكنوا من التحكم واستكشاف الظواهر التي ظهرت عند مرور تيار من خلاله. معاً، كانت الجسيمات المشحونة التي تتحرك عبر الموصل الفائق تتألف من نظام يتصرف كما لو كانت جسيمات واحدة تملأ الدائرة بأكملها.
هذا النظام الماكروسكوبي يشبه الجسيمات هو في البداية في حالة يتدفق فيها التيار بدون أي جهد. النظام محاصر في هذه الولاية وكأن وراء حاجز لا يستطيع تجاوزه في التجربة يظهر النظام شخصيته الكمية من خلال تمكنه من الهروب من حالة الصفر الجهد من خلال حفر الأنفاق. يتم الكشف عن تغير حالة النظام من خلال ظهور الجهد.
يمكن للحائزين على الجائزة أيضًا أن يثبتوا أن النظام يتصرف بالطريقة التي تنبأ بها ميكانيكا الكمية – إنه محدد كمًا، مما يعني أنه يمتص أو يصدر كميات معينة من الطاقة فقط.
الترانزستورات في رقائق الكمبيوتر الدقيقة هي أحد الأمثلة على تكنولوجيا الكم الراسخة التي تحيط بنا.
أتاحت جائزة نوبل في الفيزياء هذا العام فرصًا لتطوير الجيل القادم من تكنولوجيا الكم، بما في ذلك التشفير الكمي، والحواسيب الكمية، وأجهزة الاستشعار الكمية.
