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Der Nobelpreis für Physik wurde an John Clarke, Michel H. Devoret und John M. Martinis für ihre bahnbrechende Arbeit in der Quantenmechanik verliehen, die den Weg für die nächste Generation von Hochleistungsrechnern ebnet.
„Es gibt keine fortschrittliche Technologie, die heute verwendet wird, die nicht auf der Quantenmechanik basiert, einschließlich Mobiltelefone, Kameras… und Glasfaserkabel“, erklärte das Nobelkomitee in seiner Ankündigung.
Die Ankündigung wurde von der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften auf einer Pressekonferenz in Stockholm, Schweden, gemacht.
„Um es milde auszudrücken, es war die Überraschung meines Lebens“, kommentierte Professor John Clarke, ein gebürtiger Brite aus Cambridge, der derzeit an der University of California, Berkeley, tätig ist.
Michel H. Devoret, geboren in Paris, Frankreich, ist Professor an der Yale University, während John M. Martinis eine Professur an der University of California, Santa Barbara, innehat.
Die drei Preisträger teilen sich das Preisgeld in Höhe von 11 Millionen Schwedischen Kronen (872.000 £).
Das Nobelkomitee würdigte die bahnbrechende Arbeit der drei Wissenschaftler in einer Reihe von Experimenten in den 1980er Jahren mit elektrischen Schaltkreisen.
Das Komitee führte insbesondere „die Entdeckung des makroskopischen quantenmechanischen Tunnelns und der Energiequantisierung in einem elektrischen Schaltkreis“ an.
Selbst innerhalb des oft komplexen Gebiets der Physik mag diese Entdeckung esoterisch erscheinen.
Ihre Auswirkungen sind jedoch tiefgreifend und weit verbreitet. Sie untermauert die elektronischen Geräte, die von einem Großteil der Bevölkerung verwendet werden, und informiert die Entwicklung von extrem leistungsstarken Computern.
„Dies ist etwas, das zur Entwicklung des Quantencomputers führt. Viele Leute arbeiten an Quantencomputern, unsere Entdeckung ist in vielerlei Hinsicht die Grundlage dafür“, erklärte Prof. Clarke auf der Pressekonferenz, kurz nachdem er die Benachrichtigung über die Auszeichnung erhalten hatte.
Er zeigte sich überrascht, dass seine Arbeit, die vier Jahrzehnte zuvor abgeschlossen wurde, mit der höchsten Auszeichnung der Wissenschaft gewürdigt wurde.
„Ich bin völlig fassungslos. Zu der Zeit war uns in keiner Weise bewusst, dass dies die Grundlage für einen Nobelpreis sein könnte“, sagte er.
Die Quantenmechanik befasst sich mit dem Verhalten von Materie auf atomarer und subatomarer Ebene und diktiert die Aktionen von Teilchen wie Elektronen.
Professor Clarke und sein Team untersuchten Fälle, in denen diese Teilchen scheinbar der konventionellen Physik trotzten, indem sie Energiesperren durchquerten, die zuvor als undurchdringlich galten, ein Phänomen, das als „Tunneln“ bekannt ist.
Mithilfe des Quanten-„Tunnelns“ kann das Elektron die Energiesperre effektiv umgehen.
Ihre Forschung zeigte, dass das Tunneln nicht nur im Quantenbereich, sondern auch in elektrischen Schaltkreisen in der makroskopischen Welt repliziert werden kann.
Dieses Wissen wurde von Wissenschaftlern bei der Entwicklung moderner Quantenchips genutzt.
„Das sind in der Tat wunderbare Neuigkeiten und sehr verdient“, sagte Professor Lesley Cohen, Associate Provost im Department of Physics am Imperial College London.
„Ihre Arbeit hat die Grundlage für supraleitende Qubits gelegt – eine der wichtigsten Hardwaretechnologien für Quantentechnologien.“
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