2025 Nobel Fizik Ödülü, kuantum fiziğinin sıradışı özelliklerini elle tutulabilir boyutta gözlemlemeyi başaran üç bilim insanına verildi. ABD’li John Clarke, Fransız Michel H. Devoret ve ABD’li John M. Martinis süper iletken devreler üzerinde yaptıkları deneylerle, atom altı dünyaya özgü kuantum davranışlarının büyük ölçekli sistemlerde de görülebileceğini kanıtladı.

Kuantum fiziği, atom ve atom altı parçacıkların sadece bu ölçekte gözlemlenebilen davranışlarını açıklar. Bu ölçekte parçacıklar dedekte edilmedikleri zamanlarda potansiyel engellerinin içinden geçebilir ve aynı anda birden fazla pozisyonda bulunabilir. Clarke, Devoret ve Martinis, 1980’li yıllarda Kaliforniya Üniversitesi Berkeley’de yaptıkları deneylerle, bu “tünelleme” adı verilen olgunun yalnızca atomlar arasında değil, milyarlarca parçacıktan oluşan bir elektrik devresinde de gerçekleşebildiğini gösterdiler.

Araştırmacılar, deneyde elektriği hiç direnç göstermeden ileten malzemeler oldukları için süper iletken olarak adlandırılan iki materyalin arasına çok ince bir yalıtkan tabaka yerleştirerek özel bir devre kurdu. Deneyde bu devre, bir süre boyunca voltaj üretmeden “sessiz” kaldı, ardından beklenmedik şekilde tünelleme yoluyla yeni bir enerji durumuna geçti ve voltaj oluşturdu. Bu olay, kuantum fiziğinin makroskopik (gözle görülebilen) ölçekte doğrulandığı ilk örneklerden biri oldu.

Bilim insanları ayrıca bu sistemin kuantum mekaniğinin de öngördüğü üzere enerjinin belirli miktarlarının tam katları olacak şekilde soğurup yaydığını ortaya koydu. Bu da kuantum davranışlarının atom altı düzeyle sınırlı olmadığını gösterdi.

Uzmanlara göre bu deneyler, hem teorik fiziğe hem de geleceğin teknolojilerine yön veren bir dönüm noktası niteliğinde. Süper iletken devreler bugün “yapay atomlar” olarak adlandırılan sistemlerin temelini oluşturuyor. Bu tür sistemler, kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde bilgi birimlerini (bitleri) tanımlamak için de kullanılıyor.

2025 Nobel Fizik Ödülü sahiplerinin çalışmaları, kuantum dünyasının teorik düzlemdeki kurallarını laboratuvar ortamında gözlemlenebilir ve uygulanabilir hale getirdi. Bugün kuantum bilgisayarların kalbinde yer alan birçok teknoloji, Clarke, Devoret ve Martinis’in bu çığır açıcı deneylerinden ilham alıyor.

Hafta boyunca Nobel Ödülleri sırasıyla açıklanmaya devam edecek. Dün 2025 Nobel Tıp Ödülü açıklanmıştı.