جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۵
آشکارسازی رفتار کوانتومی در مقیاس انسانی
نویسندگان: ایران صیدی و حسن فتاحی
دیپلماسی ایرانی:
مقدمه: اعتبار جایزه نوبل و یک دستاورد تحول‌آفرین
جایزه نوبل همواره نماد یکی از والاترین افتخارات علمی و فکری در جهان بوده است؛ افتخاری که هرسال به کسانی تعلق می‌گیرد که بیشترین خدمت و سود را به بشریت رسانده‌اند. در سال ۲۰۲۵، کمیته نوبل فیزیک با انتخابی تاریخی، دستاوردی را ارج نهاد که مرز میان جهان شگفت‌انگیز کوانتومی و تجربه روزمره انسان را به هم پیوند می‌زند.
برندگان امسال ـ جان کلارک، میشل ایچ. دووره و جان ام. مارتینیس ـ با انجام آزمایش‌هایی پیشگامانه نشان دادند که قوانین عجیب و غیرشهودی مکانیک کوانتومی نه‌تنها در دنیای اتم‌ها و ذرات زیراتمی، بلکه در سامانه‌هایی به اندازه‌ای بزرگ که بتوان آن‌ها را در دست گرفت نیز برقرارند. این یافته، باور دیرینه‌ای را که اثرات کوانتومی در مقیاس‌های بزرگ‌تر محو می‌شوند، به چالش کشید و افق تازه‌ای در فهم ما از طبیعت گشود.
کار آن‌ها که در میانه دهه ۱۹۸۰ آغاز شد، از همان زمان مسیر را برای فناوری‌های انقلابی هموار کرد: از رایانه‌های کوانتومی که می‌توانند مسائل پیچیده را میلیون‌ها برابر سریع‌تر از رایانه‌های کلاسیک حل کنند، تا حسگرهای فوق‌حساس کوانتومی که توانایی تشخیص میدان‌های مغناطیسی و سیگنال‌های زیستی بسیار ضعیف را دارند. این دستاورد نه‌تنها یک پیروزی علمی، بلکه نویدبخش آغاز انقلابی فناورانه است که می‌تواند شیوه زندگی، ارتباطات و حتی پزشکی آینده را دگرگون کند.
خاستگاه و تحول جایزه نوبل
آلفرد نوبل: مرد پشت این جایزه
داستان جایزه نوبل با زندگی پرفرازونشیب آلفرد نوبل (۱۸۹۶-۱۸۳۳) آغاز می‌شود؛ ؛ شیمیدان، مهندس و مخترع سوئدی که نامش بیش از هر چیز با اختراع دینامیت گره‌خورده است. اختراعی که به شکلی متناقض، بعدها الهام‌بخش بنیان‌گذاری جایزه صلح نوبل شد. نوبل در طول عمر خود بیش از ۳۵۵ اختراع به ثبت رساند و ثروت هنگفتی به دست آورد، اما دینامیت موفق‌ترین و شناخته‌شده‌ترین آن‌ها بود.
وصیت‌نامه نهایی نوبل و برپایی جوایز
در ۲۷ نوامبر ۱۸۹۵، نوبل آخرین وصیت‌نامه‌اش را در باشگاه سوئد-نروژ در پاریس امضا کرد. او در این سند تعیین کرد که بخش عمده ثروتش ـ حدود ۳۱ میلیون کرون سوئد ـ به صندوقی منتقل شود و سود سالانه آن به‌صورت جایزه به کسانی تعلق گیرد که "بیشترین سود را به بشریت رسانده باشند".
وصیت‌نامه نوبل پنج حوزه اصلی را مشخص کرده بود:
• فیزیک: اعطاشده توسط آکادمی سلطنتی علوم سوئد
• شیمی: اعطاشده توسط آکادمی سلطنتی علوم سوئد
• فیزیولوژی یا پزشکی: اعطاشده توسط مجمع نوبل در مؤسسه کارولینسکا
• ادبیات: اعطاشده توسط آکادمی سوئد
• صلح: اعطاشده توسط کمیته‌ای منتخب از مجلس نروژ
سال‌ها بعد، در ۱۹۶۸، بانک مرکزی سوئد (سوئدس ریسک‌بانک) جایزه‌ای در حوزه علوم اقتصادی به یادبود آلفرد نوبل بنیان گذاشت. هرچند این جایزه به‌طور رسمی بخشی از وصیت‌نامه نوبل نبود، اما همراه با جوایز اصلی اعطا می‌شود و همان اعتبار جهانی را دارد.
جدول: دسته‌های اصلی جایزه نوبل مشخص‌شده در وصیت‌نامه آلفرد نوبل
دسته جایزه موسسه اعطاکننده اولین دوره اعطا
فیزیک آکادمی سلطنتی علوم سوئد ۱۹۰۱
شیمی آکادمی سلطنتی علوم سوئد ۱۹۰۱
فیزیولوژی یا پزشکی مجمع نوبل در مؤسسه کارولینسکا ۱۹۰۱
ادبیات آکادمی سوئد ۱۹۰۱
صلح کمیته نوبل نروژ ۱۹۰۱
اجرا و گسترش
پس از درگذشت آلفرد نوبل در ۱۰ دسامبر ۱۸۹۶، اجرای وصیت‌نامه او با موانع جدی روبه‌رو شد. بستگانش به تقسیم ثروت اعتراض کردند و مسائل حقوقی پیچیده‌ای پیش آمد. بااین‌حال، پس از چند سال کشمکش، سرانجام در سال ۱۹۰۰ بنیاد نوبل تأسیس شد و توانست وصیت‌نامه را به اجرا درآورد. نخستین جوایز نوبل در سال ۱۹۰۱، درست در پنجمین سالگرد درگذشت نوبل، اهدا گردید و از همان آغاز به یکی از معتبرترین افتخارات علمی و فرهنگی جهان بدل شد.
امروزه هر جایزه نوبل شامل سه بخش است:
• مدال طلایی که از طلای خالص ساخته و با روکش طلای سبز پوشانده می‌شود،
• دیپلم افتخار که به‌صورت اختصاصی برای هر برنده طراحی می‌شود،
• و جایزه نقدی که در سال ۲۰۲۵ به رقم چشمگیر ۱۱ میلیون کرون سوئد (حدود ۱.۲ میلیون دلار آمریکا) رسیده است.
این ترکیب نمادین، نه‌تنها یادآور میراث آلفرد نوبل است، بلکه نشان می‌دهد چگونه یک وصیت‌نامه شخصی توانست به نهادی جهانی تبدیل شود که بیش از یک قرن است الهام‌بخش دانشمندان، نویسندگان و فعالان صلح در سراسر جهان است.
جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۵: پدیده‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ
دستاورد برنده جایزه
آکادمی سلطنتی علوم سوئد در سال ۲۰۲۵ جایزه نوبل فیزیک را به سه دانشمند برجسته ـ جان کلارک، میشل ایچ. دووره و جان ام. مارتینیس ـ اهدا کرد. دلیل این انتخاب، کشف شگفت‌انگیزی بود که نشان داد قوانین عجیب مکانیک کوانتومی نه‌تنها در دنیای ذرات ریز و اتم‌ها، بلکه در سامانه‌هایی به اندازه‌ای بزرگ که بتوان آن‌ها را در دست گرفت نیز برقرارند.
این سه پژوهشگر در آزمایش‌های تحول‌آفرین خود در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی (۱۹۸۴–۱۹۸۵) موفق شدند برای نخستین بار تونل‌زنی کوانتومی و سطوح انرژی کوانتیده را در یک مدار الکتریکی ابررسانا آشکار کنند. تا پیش از آن، باور عمومی در فیزیک این بود که اثرات کوانتومی در مقیاس‌های بزرگ‌تر به‌سرعت از بین می‌روند و برهم‌کنش با محیط آن‌ها را «می‌شوید». اما این آزمایش‌ها نشان دادند که حتی در سامانه‌های ماکروسکوپی نیز می‌توان ردپای آشکار و قابل‌اندازه‌گیری از رفتار کوانتومی یافت.
اهمیت این کشف
پرسشی که سال‌ها ذهن فیزیک‌دانان را مشغول کرده بود این بود:
یک سیستم تا چه اندازه می‌تواند بزرگ باشد و همچنان قوانین کوانتومی را از خود نشان دهد؟
پاسخ این سه دانشمند، مرزهای دانش را جابه‌جا کرد. آن‌ها با طراحی یک مدار ابررسانا توانستند نشان دهند که پدیده‌هایی مانند تونل‌زنی و کوانتیده بودن انرژی، نه‌تنها در دنیای میکروسکوپی بلکه در مقیاس‌های نزدیک به تجربه انسانی نیز رخ می‌دهند.
این دستاورد، نه‌تنها یک پیروزی علمی در فهم بنیادی طبیعت است، بلکه پایه‌ای شد برای فناوری‌های آینده: از رایانه‌های کوانتومی گرفته تا حسگرهای فوق‌حساس و حتی ارتباطات امن کوانتومی.
موفقیت تجربی
سه برنده نوبل ۲۰۲۵ آزمایش خود را با استفاده از ابررساناها طراحی کردند؛ موادی شگفت‌انگیز که وقتی تا دماهای بسیار پایین سرد شوند، می‌توانند جریان برق را بدون هیچ مقاومتی عبور دهند. آن‌ها مداری ساختند که از دو ابررسانا تشکیل شده بود و این دو توسط لایه‌ای فوق‌العاده نازک از عایق از هم جدا می‌شدند. چنین ساختاری در فیزیک به نام اتصال جوزفسون شناخته می‌شود.
در این مدار، سیستم در حالتی آغاز به کار می‌کرد که به آن «حالت صفر ولتاژ» می‌گویند؛ حالتی که در آن جریان الکتریکی بدون ایجاد هیچ ولتاژی جریان دارد، ویژگی‌ای که تنها در ابررساناها رخ می‌دهد. از دید فیزیک کلاسیک، این حالت مانند به دام افتادن در پشت یک مانع انرژی بود که عبور از آن غیرممکن به نظر می‌رسید. اما مکانیک کوانتومی داستان دیگری روایت می‌کند: از طریق پدیده تونل‌زنی کوانتومی، سیستم می‌توانست گهگاه از این مانع عبور کند و ولتاژی قابل‌اندازه‌گیری ایجاد نماید.
برای آشکار کردن این رفتار، پژوهشگران جریان بسیار ضعیفی را به مدار تزریق کردند و زمان لازم برای ظاهر شدن ولتاژ را اندازه گرفتند. چون مکانیک کوانتومی ذاتاً با احتمال و شانس سروکار دارد، آن‌ها مجبور شدند این آزمایش را بارها تکرار کنند و نتایج را به‌صورت آماری تحلیل کنند؛ درست مانند فیزیکدانانی که نیمه‌عمر مواد پرتوزا را اندازه‌گیری می‌کنند.
اما نقطه اوج کار زمانی بود که نشان دادند این سیستم ماکروسکوپی نیز مانند اتم‌ها و ذرات زیراتمی، تنها می‌تواند انرژی را در مقادیر گسسته و کوانتیده جذب یا منتشر کند. هنگامی‌که پژوهشگران امواج مایکروویو با طول‌موج‌های مختلف به مدار تاباندند، سیستم تنها بسامدهای خاصی را جذب می‌کرد و به سطوح انرژی بالاتر می‌پرید. این رفتار، شاهدی روشن و بی‌سابقه از وجود سطوح انرژی کوانتیده در مقیاسی بزرگ‌تر از همیشه بود.
مفاهیم علمی ضروری برای درک این دستاورد
مکانیک کوانتومی: فیزیک در مقیاس بسیار کوچک
مکانیک کوانتومی شاخه‌ای از فیزیک است که رفتار ماده و انرژی را در دنیای بسیار ریز ـ یعنی مقیاس اتم‌ها و ذرات زیراتمی ـ توضیح می‌دهد. برخلاف فیزیک کلاسیک که قوانین آن برای اجسام روزمره مثل توپ بیس‌بال یا حرکت سیارات کاملاً قطعی و قابل پیش‌بینی است، مکانیک کوانتومی با احتمالات و پدیده‌هایی سروکار دارد که اغلب با شهود ما ناسازگارند.
برای درک کار برندگان نوبل ۲۰۲۵، دو مفهوم کلیدی کوانتومی اهمیت ویژه‌ای دارند:
• تونل‌زنی کوانتومی:
در زندگی روزمره، اگر توپی را به دیوار پرتاب کنید، توپ به عقب برمی‌گردد. اما در دنیای کوانتومی، یک ذره می‌تواند با احتمال مشخصی از دل دیوار عبور کند، گویی از یک تونل نامرئی گذشته است. این پدیده که «تونل‌زنی کوانتومی» نام دارد، از ماهیت موج‌گونه ذرات ناشی می‌شود. نمونه طبیعی آن در واپاشی پرتوزا دیده می‌شود، جایی که ذرات از هسته اتمی فرار می‌کنند، حتی اگر طبق قوانین کلاسیک نباید بتوانند.
• انرژی کوانتیده:
در فیزیک کلاسیک، انرژی می‌تواند هر مقدار پیوسته‌ای داشته باشد. اما در جهان کوانتومی، انرژی تنها در بسته‌های گسسته یا «کوانتا» ظاهر می‌شود. درست مانند پله‌های یک نردبان که نمی‌توان بین آن‌ها ایستاد، ذرات نیز تنها می‌توانند در سطوح انرژی مشخصی قرار گیرند. این اصل همان چیزی است که ساختار اتم‌ها، طیف‌های نوری و حتی عملکرد لیزرها را توضیح می‌دهد.
تونل‌زنی کوانتومی: گذر از موانع
در دنیای روزمره، قوانین فیزیک کلاسیک حکم می‌کنند: اگر توپی را به دیوار پرتاب کنید، توپ به عقب برمی‌گردد و هرگز از دیوار عبور نمی‌کند. اما در جهان کوانتومی، داستان متفاوت است. یک ذره می‌تواند با احتمال مشخصی در آن سوی مانع ظاهر شود، گویی از درون یک تونل نامرئی عبور کرده است. این پدیده شگفت‌انگیز که «تونل‌زنی کوانتومی» نام دارد، از ماهیت موج‌گونه ذرات سرچشمه می‌گیرد.
نمونه‌ای شناخته‌شده از این پدیده در واپاشی پرتوزا رخ می‌دهد: ذراتی که درون هسته اتم به دام افتاده‌اند، گاهی باوجود موانع انرژی بسیار بالا، از هسته فرار می‌کنند؛ چیزی که از نگاه فیزیک کلاسیک غیرممکن است.
احتمال تونل‌زنی به ویژگی‌های مانع بستگی دارد:
• موانع نازک‌تر یا کم‌انرژی‌تر، امکان عبور بیشتری به ذرات می‌دهند.
• موانع ضخیم‌تر یا پرانرژی‌تر، احتمال تونل‌زنی را کاهش می‌دهند.
اما تونل‌زنی کوانتومی فقط یک کنجکاوی نظری نیست. این پدیده نقشی حیاتی در بسیاری از فرآیندهای طبیعی و فناوری‌های مدرن دارد:
• در ستارگان، تونل‌زنی کوانتومی امکان همجوشی هسته‌ای را فراهم می‌کند؛ فرآیندی که خورشید و دیگر ستارگان را روشن نگه می‌دارد.
• در زمین، همین پدیده اساس کار بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته است، از جمله دیودهای تونلی و حتی برخی فناوری‌های حافظه رایانه‌ای.
• در پزشکی و صنعت، تونل‌زنی کوانتومی به توسعه ابزارهای دقیق و حسگرهای فوق‌حساس کمک کرده است.
به بیان ساده، تونل‌زنی کوانتومی نشان می‌دهد که جهان کوانتومی همیشه راهی برای عبور از موانع پیدا می‌کند؛ راهی که قوانین کلاسیک آن را غیرممکن می‌دانند.
ابررسانایی و جفت‌های کوپر
ابررسانایی یکی از شگفت‌انگیزترین پدیده‌های فیزیک است. این حالت زمانی رخ می‌دهد که برخی مواد تا دماهای بسیار پایین سرد شوند و ناگهان تمام مقاومت الکتریکی خود را از دست بدهند. در این شرایط، جریان برق می‌تواند بدون هیچ اتلاف انرژی درون ماده حرکت کند؛ چیزی که در زندگی روزمره ما، مثلاً در سیم‌های معمولی، هرگز رخ نمی‌دهد.
راز این پدیده در رفتاری جمعی از الکترون‌ها نهفته است. در دماهای پایین، الکترون‌ها به‌جای حرکت جداگانه، به‌صورت جفت‌هایی به نام "جفت‌های کوپر" باهم متحد می‌شوند. این جفت‌ها برخلاف الکترون‌های منفرد، هویت فردی خود را از دست می‌دهند و مانند یک موجودیت واحد رفتار می‌کنند.
در یک ابررسانا، میلیاردها میلیارد (حدود ۱۰ به توان ۲۰) جفت کوپر را می‌توان با یک تابع موج واحد توصیف کرد؛ یعنی همه آن‌ها هماهنگ و هم‌صدا عمل می‌کنند، درست مانند گروه بزرگی از رقصنده‌ها که همگی یک حرکت را به‌طور هم‌زمان اجرا می‌کنند.
این رفتار جمعی باعث می‌شود که اثرات کوانتومی، که معمولاً فقط در دنیای ذرات ریز دیده می‌شوند، در مقیاس‌های بسیار بزرگ‌تر هم ظاهر شوند. به همین دلیل است که ابررسانایی یکی از کلیدهای اصلی برای ساخت مدارهای کوانتومی و فناوری‌های آینده به شمار می‌رود.
اتصالات جوزفسون: پل‌هایی بین ابررساناها
یکی از کلیدی‌ترین ابزارهای فیزیک کوانتومی مدرن، اتصال جوزفسون است. این اتصال از دو ابررسانا تشکیل می‌شود که تنها با یک لایه بسیار نازک عایق ـ به ضخامت حدود یک یا دو نانومتر ـ از هم جدا شده‌اند. باوجوداین جدایی فیزیکی، الکترون‌ها که در قالب جفت‌های کوپر حرکت می‌کنند، می‌توانند از این مانع عبور کنند؛ پدیده‌ای که تنها به لطف تونل‌زنی کوانتومی امکان‌پذیر است.
این عبور شگفت‌انگیز باعث می‌شود که همدوسی کوانتومی (یعنی هماهنگی کامل رفتار کوانتومی) میان دو ابررسانا حفظ شود، گویی که هیچ مانعی میان آن‌ها وجود ندارد.
در سال ۱۹۶۲، فیزیکدان جوانی به نام برایان جوزفسون پیش‌بینی کرد که چنین اتصالاتی می‌توانند رفتارهای کوانتومی منحصربه‌فردی از خود نشان دهند؛ ازجمله:
• جریان بدون ولتاژ: جریانی که بدون نیاز به اختلاف‌پتانسیل الکتریکی برقرار می‌شود.
• رابطه دقیق میان ولتاژ و بسامد: قانونی که بعدها اساس بسیاری از فناوری‌های کوانتومی و ابزارهای اندازه‌گیری فوق‌دقیق شد.
امروزه اتصالات جوزفسون نه‌تنها در پژوهش‌های بنیادی فیزیک، بلکه در فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند کیوبیت‌های ابررسانا (واحدهای پایه رایانه‌های کوانتومی) و حسگرهای فوق‌حساس میدان مغناطیسی کاربرد دارند. به‌بیان‌دیگر، این پل‌های نانومتری میان ابررساناها، پلی میان نظریه و فناوری نیز ساخته‌اند.
جدول: مقایسه رفتارهای فیزیک کلاسیک و مکانیک کوانتومی
ویژگی فیزیک کلاسیک اشیاء روزمره مکانیک کوانتومی ذرات میکروسکوپی
عبور از مانع توپ از دیوار برمی‌گردد ذره می‌تواند از درون مانع تونل بزند
حالت‌های انرژی مقادیر پیوسته انرژی سطوح انرژی گسسته و کوانتیده
مقیاس رفتار اشیاء ماکروسکوپی ذرات اتمی و زیراتمی
قابلیت پیش‌بینی قطعی احتمالاتی
اهمیت و کاربردهای این پژوهش
اهمیت علمی بنیادی
دستاورد کلارک، دووره و مارتینیس نقطه عطفی در فیزیک بنیادی است. آن‌ها نشان دادند که رفتار کوانتومی تنها به دنیای ذرات ریز محدود نمی‌شود، بلکه می‌تواند در سامانه‌هایی متشکل از تریلیون‌ها ذره نیز پایدار بماند. این یافته مرز میان جهان کوانتومی و کلاسیک را به چالش کشید و پاسخی عملی به پرسشی قدیمی داد: «تا چه اندازه می‌توان یک سیستم را بزرگ کرد و همچنان اثرات کوانتومی را مشاهده نمود؟»
آزمایش‌های آن‌ها یادآور آزمایش فکری مشهور شرودینگر است؛ همان گربه‌ای که می‌تواند هم‌زمان زنده و مرده باشد. هرچند سامانه‌ای که این سه دانشمند ساختند بسیار کوچک‌تر از یک گربه بود، اما گامی واقعی به‌سوی جهان ماکروسکوپی برداشت و نشان داد که حالت‌های جمعی کوانتومی را می‌توان در مقیاس انسانی نیز اندازه‌گیری و کنترل کرد.
امکان‌پذیر کردن فناوری‌های کوانتومی
شاید مهم‌ترین پیامد این پژوهش، کاربردهای عملی آن در فناوری‌های نوین باشد؛ به‌ویژه در حوزه‌ای که امروز با عنوان فناوری‌های اطلاعات کوانتومی شناخته می‌شود:
• رایانش کوانتومی:
ترازهای انرژی کوانتیده که در این آزمایش‌ها آشکار شدند، اساس «کیوبیت‌ها» یا بیت‌های کوانتومی هستند؛ واحدهای بنیادی رایانه‌های کوانتومی. جان مارتینیس بعدها همین اصول را در گوگل به کار گرفت و تیمی را رهبری کرد که در سال ۲۰۱۹ برای نخستین بار «برتری کوانتومی» را نشان داد؛ یعنی حل مسئله‌ای خاص بسیار سریع‌تر از قدرتمندترین ابررایانه‌های جهان.
• حسگرهای کوانتومی:
مدارهای ابررسانای کوانتومی می‌توانند به حسگرهایی فوق‌العاده حساس تبدیل شوند؛ ابزارهایی که قادرند میدان‌های مغناطیسی یا جریان‌های الکتریکی بسیار ضعیف را آشکار کنند. این حسگرها در تصویربرداری پزشکی (مانند مگنتوانسفالوگرافی برای مطالعه فعالیت مغز)، در اکتشافات زمین‌شناسی و حتی در پژوهش‌های بنیادی فیزیک کاربرد دارند.
• رمزنگاری کوانتومی:
اصولی که در این پژوهش به نمایش درآمدند، راه را برای توسعه روش‌های رمزگذاری غیرقابل نفوذ هموار می‌کنند؛ فناوری‌ای که می‌تواند امنیت ارتباطات دیجیتال آینده را تضمین کند.
تأثیر بر فناوری‌های تثبیت‌شده
این دستاورد تنها به آینده محدود نمی‌شود؛ بلکه بر فناوری‌های موجود نیز اثر گذاشته است. همان‌طور که جان کلارک هنگام اعلام جایزه اشاره کرد: «من با تلفن همراهم صحبت میکنم و شما هم همین کار را می‌کنید، و یکی از دلایل بنیادی که این دستگاه‌ها کار می‌کنند، همین مکانیک کوانتومی است.»
درواقع، مکانیک کوانتومی از مدت‌ها پیش پایه تمام فناوری‌های دیجیتال بوده است؛ از ترانزیستورها در تراشه‌های رایانه‌ای گرفته تا لیزرها در ارتباطات فیبر نوری. اما پژوهش امسال توانایی ما را برای بهره‌گیری از اثرات کوانتومی در سطحی عمیق‌تر و کاربردی‌تر افزایش داده است.
یک «اتم مصنوعی» در مقیاس بزرگ
کار این سه دانشمند چیزی را پدید آورد که فیزیک‌دانان آن را «اتم مصنوعی» می‌نامند: سامانه‌ای با حالت‌های انرژی کوانتیده که می‌تواند به‌دقت کنترل شود و به مدارهای دیگر متصل گردد. این نوآوری دریچه‌ای تازه برای شبیه‌سازی سامانه‌های کوانتومی پیچیده و آزمودن نظریه‌های بنیادی فیزیک گشوده است؛ کاری که با اتم‌های طبیعی به‌سادگی ممکن نیست.
برندگان جایزه نوبل فیزیک
جان کلارک
جان کلارک در سال ۱۹۴۲ در کمبریج بریتانیا به دنیا آمد. او پس از دریافت دکترای خود از دانشگاه کمبریج در سال ۱۹۶۸، به دانشگاه کالیفرنیا، برکلی رفت و در آنجا گروهی پژوهشی در زمینه ابررساناها و اتصالات جوزفسون تأسیس کرد. کلارک به‌عنوان رهبر این گروه، محیط علمی و تخصص لازم را برای انجام آزمایش‌های سرنوشت‌ساز فراهم کرد.
او پس از دریافت خبر نوبل، با شگفتی گفت که هرگز تصور نمی‌کرد پژوهش‌هایش روزی مبنای چنین افتخاری شود. کلارک با فروتنی، سهم همکارانش را «قاطعانه و تعیین‌کننده» دانست.
میشل ایچ. دووره
میشل دووره در سال ۱۹۵۳ در پاریس به دنیا آمد. او در سال ۱۹۸۲ دکترای خود را از دانشگاه پاری-سود دریافت کرد و سپس به‌عنوان پژوهشگر پسادکتری به گروه جان کلارک در برکلی پیوست. دووره با بینش‌های نظری خود، به طراحی و تفسیر آزمایش‌های تحول‌آفرین کمک کرد و پلی میان نظریه و عمل زد.
امروزه او استاد دانشگاه ییل و دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا است و هم‌زمان به‌عنوان دانشمند ارشد در گوگل کوانتوم AI فعالیت می‌کند. کار او نمونه‌ای از پیوند میان پژوهش دانشگاهی و کاربردهای صنعتی فناوری‌های کوانتومی است.
جان ام. مارتینیس
جان مارتینیس در سال ۱۹۵۸ در ایالات‌متحده به دنیا آمد. او در میانه دهه ۱۹۸۰ دانشجوی دکترا در گروه جان کلارک بود و نقشی کلیدی در اجرای آزمایش‌های برنده نوبل ایفا کرد. مارتینیس در سال ۱۹۸۷ دکترای خود را از برکلی گرفت و بعدها استاد دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا شد.
او بیش از همه به تبدیل اکتشافات بنیادی به فناوری‌های عملی شهرت دارد. مارتینیس تا سال ۲۰۲۰ رهبری آزمایشگاه هوش مصنوعی کوانتومی گوگل را بر عهده داشت و در سال ۲۰۱۹ تیم او نخستین بار «برتری کوانتومی» را به نمایش گذاشت؛ نقطه عطفی که نشان داد رایانه‌های کوانتومی می‌توانند مسائلی را حل کنند که از توان ابررایانه‌های کلاسیک خارج است.
جدول: برندگان نوبل فیزیک ۲۰۲۵ و سهم آن‌ها
برنده محل و سال تولد وابستگی مؤسسه‌ای نقش کلیدی
جان کلارک کمبریج، بریتانیا 1942 دانشگاه کالیفرنیا، برکلی رهبر گروه پژوهشی؛ طراحی آزمایشی
میشل ایچ. دووره پاریس، فرانسه 1953 دانشگاه ییل و دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا چارچوب نظری؛ اجرای آزمایشی
جان ام. مارتینیس ایالات متحده 1958 دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا دانشجوی دکترا؛ سپس پژوهش کاربردی در رایانش کوانتومی
نتیجه‌گیری: میراثی از الهام علمی
جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۵ از پژوهشی تقدیر می‌کند که مرزهای درک ما از جهان را جابه‌جا کرده است. کلارک، دووره و مارتینیس با پشتکار و خلاقیتی مثال‌زدنی توانستند نشان دهند که قوانین کوانتومی، برخلاف تصور رایج، تنها به دنیای ذرات ریز محدود نمی‌شوند، بلکه می‌توانند در سامانه‌هایی در مقیاس انسانی نیز آشکار شوند. آن‌ها با غلبه بر چالش‌های فنی بزرگ، دستگاهی ساختند که توانست رفتار کوانتومی را در برابر تداخل‌های محیطی حفظ کند و به نمایش بگذارد.
این دستاورد نمونه‌ای روشن از قدرت پژوهش بنیادی است؛ پژوهشی که از دل کنجکاوی درباره عمیق‌ترین اصول طبیعت آغاز می‌شود و درنهایت می‌تواند به فناوری‌هایی منجر شود که زندگی بشر را دگرگون می‌کنند. همان‌طور که کمیته نوبل یادآور شد: «شگفت‌انگیز است که مکانیک کوانتومی، باوجود بیش از یک قرن قدمت، همچنان ما را غافلگیر می‌کند و درعین‌حال پایه تمام فناوری‌های دیجیتال امروز است.»
میراث این کار هنوز در حال گسترش است. در آزمایشگاه‌های سراسر جهان، دانشمندان با الهام از این پژوهش درحال‌توسعه فناوری‌های کوانتومی‌اند که می‌توانند آینده رایانش، سنجش و ارتباطات را متحول کنند. درست همان‌طور که وصیت‌نامه آلفرد نوبل هدف داشت، این دستاورد «بزرگ‌ترین سود را به بشریت» می‌رساند.
پیام نهایی این جایزه روشن است: سرمایه‌گذاری در پژوهش بنیادی، بازگشتی چند برابر دارد؛ هم در اعتبار علمی و فرهنگی، هم در سودآوری فناورانه و اقتصادی. این جایزه نه‌تنها برای دانشمندان، بلکه برای سیاست‌گذاران نیز درسی مهم دارد: پژوهش نیازمند صبر، حمایت و استقلال است. اگر محیط علمی بر پایه شایستگی و خلاقیت شکل گیرد، دستاوردهایی پدید می‌آیند که نه‌تنها دانشگاه‌ها، بلکه کل بشریت را سربلند می‌کنند.
نظر شما :