Il Premio Nobel per la Fisica 2025 è stato assegnato a John Clarke, Michel Devoret e John Martinis che hanno utilizzato una serie di esperimenti per dimostrare che le bizzarre proprietà del mondo quantistico possono essere concretizzate in un sistema abbastanza grande da essere tenuto in mano. Il loro sistema elettrico superconduttore potrebbe passare da uno stato all'altro tramite "effetto tunnel", come se attraversasse direttamente un muro. Hanno anche dimostrato che il sistema assorbe ed emette energia in dosi di dimensioni specifiche, proprio come previsto dalla meccanica quantistica.
Cosa hanno scoperto
I tre scienziati hanno scoperto "l'effetto tunnel quantistico macroscopico e la quantizzazione dell'energia in un circuito elettrico", si legge sulle motivazioni fornite dall'Accademia Reale Svedese delle Scienze. I loro esperimenti su un chip hanno rivelato la fisica quantistica in azione. Una delle principali questioni della fisica è la dimensione massima di un sistema in grado di dimostrare effetti di meccanica quantistica. "La meccanica quantistica consente a una particella di attraversare una barriera, utilizzando un processo chiamato effetto tunnel. Non appena vengono coinvolte un gran numero di particelle, gli effetti della meccanica quantistica diventano solitamente insignificanti. Gli esperimenti dei vincitori hanno dimostrato che le proprietà della meccanica quantistica possono essere concretizzate su scala macroscopica", spiegano gli esperti.
I meriti dei tre scienziati
Nel 1984 e nel 1985, John Clarke (Regno Unito), Michel H. Devoret (Francia) e John M. Martinis (Stati Uniti) hanno condotto una serie di esperimenti con un circuito elettronico costituito da superconduttori, componenti in grado di condurre corrente senza resistenza elettrica. Nel circuito, i componenti superconduttori erano separati da un sottile strato di materiale non conduttivo, una configurazione chiamata come "giunzione Josephson". Perfezionando e misurando tutte le varie proprietà del loro circuito riuscirono a controllare ed esplorare i fenomeni che si verificavano quando passava la corrente. Insieme, le particelle cariche che si muovevano attraverso il superconduttore formavano un sistema che si comportava come se fossero un'unica particella che riempiva l'intero circuito.
"Questo sistema macroscopico, simile a una particella, si trova inizialmente in uno stato in cui la corrente scorre senza alcuna tensione. Il sistema è intrappolato in questo stato, come se fosse dietro una barriera che non può oltrepassare. Nell'esperimento, il sistema mostra il suo carattere quantistico riuscendo a sfuggire allo stato di tensione zero tramite effetto tunnel. Il cambiamento di stato del sistema viene rilevato dalla comparsa di una tensione", hanno aggiunto gli esperti dell'Accademia nelle motivazioni sul Nobel per la Fisica 2025.
Il plauso del comitato
I tre vincitori hanno anche dimostrato che il sistema si comporta nel modo previsto dalla meccanica quantistica: è quantizzato, in pratica assorbe o emette solo quantità specifiche di energia."È meraviglioso poter celebrare il modo in cui la meccanica quantistica, vecchia di un secolo, offre continuamente nuove sorprese. È anche estremamente utile, poiché la meccanica quantistica è il fondamento di tutta la tecnologia digitale", ha dichiarato Olle Eriksson, presidente del Comitato Nobel per la Fisica.
"I transistor nei microchip dei computer sono un esempio della tecnologia quantistica ormai consolidata che ci circonda. Il Premio Nobel per la Fisica di quest'anno ha offerto opportunità per lo sviluppo della prossima generazione di tecnologia quantistica, tra cui crittografia quantistica, computer quantistici e sensori quantistici".
"Piangiamo di gioia"
"Piangiamo di gioia per la felicità: il Nobel per la Fisica 2025 a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis è un premio a tutta la comunità, una vera famiglia, e ci conferma che siamo sulla strada giusta": lo ha dichiarato Francesco Tafuri, dell'Università Federico II di Napoli e padre del primo computer quantistico italiano a superconduttori. "Una gioia indescrivibile, è come aver vinto noi stessi questo Nobel. Loro tre se lo meritano pienamente e dimostra che anche tutti noi abbiamo visto bene", ha spiegato all'Ansa. "Tutti e tre sono venuti qui a Napoli molte volte e so per certo che torneranno presto, questo è anche un premio alla nostra scuola", ha proseguito Tafuri, ricercatore che nell'ambito degli investimenti fatti in questi anni dall'Icsc - Centro Nazionale di Ricerca in HPC, Big Data and Quantum Computing ha sviluppato in tempi record un computer quantistico a superconduttori. "Dei tre Clark è stato il maestro, colui che ideò negli anni '80 una serie di esperimenti fondamentali, Devoret e Martinis hanno poi raccolto il testimone dando forma sperimentale ad alcune di queste idee anche attraverso delle intuizioni straordinarie".
BREAKING NEWS
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 7, 2025
The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the 2025 #NobelPrize in Physics to John Clarke, Michel H. Devoret and John M. Martinis “for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric circuit.” pic.twitter.com/XkDUKWbHpz
Chi sono i tre scienziati
Anche se due sono europei di nascita, i tre vincitori del Premio Nobel in Fisica lavorano e vivono da molto tempo negli Stati Uniti e due di essi, Michel H. Devoret e John Martinis, lavorano anche per un'azienda privata, il Google Quantum A.I. Lab. John Clarke, 83 anni, è nato in Gran Bretagna, a Cambridge, nel 1942: fa parte dell'Università della California a Berkeley, dove è professore di Fisica sperimentale. Michel H.
Devoret, 72 anni, è nato in Francia, a Parigi, ed è stato professore di Fisica applicata all'Università di Yale mentre attualmente lavora all'Università della California, Santa Barbara e rensabile scientifico di Google Quantum AI. John M. Martinis, 67 anni, è docente sempre nell'Università della California e dal 2014 lavora per Google Quantum A.I. Lab con il compito di realizzare un computer quantistico a superconduttori.