تفاصيل اكتشاف الفيزياء الفائز بجائزة نوبل لعام 2025

تقاسم جون كلارك وميشيل ديفوريه وجون مارتينيز جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2025 لاكتشافهم نفقًا ميكانيكيًا كميًا عيانيًا وكمية الطاقة في دائرة كهربائية حيث أجرى الفائزون تجارب على دائرة كهربائية أظهروا فيها كلاً من النفق الميكانيكي الكمي ومستويات الطاقة المكممة في نظام كبير بما يكفي لحمله باليد وتسمح ميكانيكا الكم للجسيم بالتحرك مباشرةً عبر حاجز باستخدام عملية تُسمى النفق بينما تصبح تأثيرات ميكانيكا الكم ضئيلة عند وجود عدد كبير من الجسيمات.

تُعتبر الترانزستورات الموجودة في الرقائق الدقيقة للحاسوب واحدة من التقنيات التي تستند إلى علم ميكانيكا الكم ولذلك جائزة نوبل لهذا العام فتحت الأبواب لتطوير الجيل التالي من تقنيات الكم بما في ذلك التشفير الكمي والحواسيب الكمومية وأجهزة الاستشعار الكمومية حيث يُظهر اكتشافهم إمكانيات جديدة لفهم الظواهر الكمية وتحسين التطبيقات المتعلقة بها، وبالتالي قد تؤثر هذه التطورات على مجموعة واسعة من الصناعات.

أظهرت تجارب الفائزين كيفية جعل خصائص ميكانيكا الكم ملموسة على نطاق واسع فخلال سنوات 1984 و1985 أجرى هؤلاء العلماء تجارب على دائرة إلكترونية تتكون من الموصلات الفائقة وهي مكونات قادرة على توصيل تيار كهربائي بدون مقاومة، في تلك الدائرة تم تجزئة المكونات الفائقة التوصيل بطبقة رقيقة من مادة غير موصلة تُعرف باسم وصلة جوزيفسون وقد مكنهم ذلك من قياس وتحكم الظواهر الناتجة عن مرور تيار كهربائي.

تشكل الجسيمات المشحونة التي تتحرك عبر الموصل الفائق معًا نظامًا يتصرف كما لو كان جسيمًا واحدًا يملأ الدائرة بأكملها، وفي هذا السياق يوضح أولي إريكسون رئيس لجنة نوبل للفيزياء أن اكتشافاتهم تبرز قوة ميكانيكا الكم وتقديمها لمفاجآت جديدة مستمرة كما أن هذه النتائج تعكس الأهمية البالغة لهذه العلوم، حيث تُعتبر أسسًا للتقنيات الرقمية الحديثة.

حصل جون كلارك على درجة الدكتوراه عام 1968 من جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة وهو في الوقت نفسه أستاذ في جامعة كاليفورنيا في بيركلي بينما حصل ميشيل هـ. ديفوريه على درجة الدكتوراه عام 1982 من جامعة باريس الجنوبية في فرنسا وهو أيضًا أستاذ في جامعة ييل وتستمر مسيرته العلمية في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا كما أن جون م. مارتينيز حصل على درجة الدكتوراه من جامعة كاليفورنيا في بيركلي عام 1987 وهو أستاذ أيضًا في جامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا.