Ba nhà khoa học trở thành chủ nhân giải Nobel Vật lý 2025. Ảnh chụp màn hình
Theo trang nobelprize.org, nhà khoa học John Clarke sinh năm 1942 tại Cambridge, Vương quốc Anh. Hiện ông đang là Giáo sư tại Đại học California, Berkeley, Mỹ. Nhà khoa học Michel H. Devoret, sinh năm 1953 tại Paris, Pháp. Ông đang là Giáo sư tại Đại học Yale (Mỹ). Người cuối cùng là John M. Martinis, sinh năm 1958, Giáo sư tại Đại học California.
Những thí nghiệm trên một mạch điện của ba nhà khoa học này đã hé lộ ứng dụng của vật lý lượng tử.
Một câu hỏi lớn trong vật lý là kích thước tối đa của một hệ thống có thể chứng minh các hiệu ứng cơ học lượng tử. Ba nhà khoa học đoạt giải Nobel năm nay đã tiến hành các thí nghiệm với một mạch điện, trong đó họ chứng minh hiệu ứng đường hầm cơ học lượng tử và các mức năng lượng lượng tử trong một hệ thống đủ lớn để cầm trên tay.
Cơ học lượng tử cho phép một hạt di chuyển thẳng qua một rào cản năng lượng, sử dụng một hiệu ứng gọi là đường hầm. Các thí nghiệm của những người đoạt giải đã chứng minh rằng các tính chất của cơ học lượng tử có thể được cụ thể hóa ở quy mô vĩ mô.
Vào năm 1984 và 1985, ba nhà khoa học John Clarke, Michel H. Devoret và John M. Martinis đã tiến hành một loạt thí nghiệm với một mạch điện tử được chế tạo từ các chất siêu dẫn, những linh kiện có thể dẫn dòng điện mà không có điện trở. Trong mạch, các linh kiện siêu dẫn được ngăn cách bởi một lớp mỏng vật liệu không dẫn điện, một cấu trúc được gọi là tiếp giáp Josephson. Bằng cách tinh chỉnh và đo lường tất cả các đặc tính khác nhau của mạch, họ đã có thể kiểm soát và khám phá các hiện tượng phát sinh khi họ cho dòng điện chạy qua. Các hạt tích điện chuyển động cùng nhau qua chất siêu dẫn tạo thành một hệ thống hoạt động như thể chúng là một hạt duy nhất lấp đầy toàn bộ mạch.
Trong thí nghiệm, hệ thống thể hiện tính chất lượng tử bằng cách thoát khỏi trạng thái điện áp bằng không thông qua hiệu ứng đường hầm. Nhóm nghiên cứu đoạt giải đã chứng minh hệ thống này hoạt động theo cách được lượng tử hóa, nghĩa là nó hấp thụ hoặc phát ra một lượng năng lượng nhất định.
“Thật tuyệt vời khi có thể tôn vinh cách mà cơ học lượng tử đã tồn tại hàng thế kỷ liên tục mang đến những bất ngờ mới. Nó cũng vô cùng hữu ích, bởi cơ học lượng tử là nền tảng của mọi công nghệ kỹ thuật số”, ông Olle Eriksson, Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý, phát biểu.
Các bóng bán dẫn trong vi mạch máy tính là một ví dụ về công nghệ lượng tử tồn tại trong cuộc sống con người. Giải Nobel Vật lý năm nay đã mang đến cơ hội phát triển thế hệ công nghệ lượng tử tiếp theo, bao gồm mật mã lượng tử, máy tính lượng tử và cảm biến lượng tử.
Đây là giải thưởng thứ hai được công bố trong mùa giải Nobel năm 2025. Trước đó, chiều 6/10, Hội đồng Nobel tại Viện Karolinska ở thủ đô Stockholm công bố giải Nobel Y Sinh năm 2023 thuộc về bộ 3 nhà khoa học Mary E.Brunkow, Fred Ramsdell (cùng là người Mỹ) và Shimon Sakaguchi (người Nhật Bản) vì những khám phá của họ liên quan đến sự dung nạp miễn dịch ngoại vi.
Tính đến mùa giải Nobel năm 2024, đã có 118 giải thưởng Nobel Vật lý trao cho 127 cá nhân và nhóm nghiên cứu, trong đó có 5 nữ khoa học.
Các giải thưởng tiếp theo được công bố gồm giải Nobel Hóa học (ngày 8/10) và giải Nobel Văn học (ngày 9/10). Giải Nobel Hòa bình là giải thưởng duy nhất được công bố ở Oslo (Na Uy) ngày 10/10. Trong khi đó, giải Nobel Kinh tế sẽ khép lại Tuần lễ Nobel 2025 vào ngày 13/10. Lễ trao các giải Nobel sẽ được tổ chức tại Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) với mỗi giải thưởng trị giá 11 triệu crown Thụy Điển (986.000 USD), tăng 1 triệu crown Thụy Điển so với năm ngoái.