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2025-10-07 12:34:00
ノーベル物理学2025年賞は、次世代の量子技術への道を開いた先駆的な実験のために、英国、フランス、アメリカの科学者に授与されました。
カリフォルニア大学バークレー校に拠点を置く英国の物理学者であるジョン・クラークは、イェール大学に拠点を置くフランスの物理学者であり、カリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョン・マティーニスが、スウェーデンの11mのスウェーデン語のスウェーデン語で発表された11mのスウェーデンクロナー(約871,400ポンド)の賞を共有しました。
このトリオは、量子世界の奇妙な特性が巨視的な電気回路の測定可能な効果に変換できることを実証した一連の実験を主導しました。これには、いわゆる量子トンネリング(レンガの壁をまっすぐ通過するボールに相当)が、超伝導電気回路で発生する可能性があるというデモが含まれていました。
科学者は、「電気回路での巨視的量子機械的トンネルとエネルギー量子の発見」を表彰され、量子暗号と量子コンピューターの開発への道を開いた。
記者会見で話すと、クラーク教授は、電話を通して賞を受賞しただけで、ブレークスルーがノーベル賞を受賞することは決してなかったと述べた。彼は言った:「それを穏やかに言えば、それは私の人生の驚きでした。私は完全にst然としています。」
「これは…量子コンピューターの開発につながったものです」とクラークは付け加えました。 「私たちの発見は、多くの点でこれの基礎であることが認識されています。」
量子理論は、20世紀初頭に最初に開発され、原子領域の物理学を説明しました。これは、顕微鏡で観察するには小さすぎるスケールで動作する目に見えない世界です。量子の世界では、エネルギッシュな井戸に閉じ込められた粒子は、たとえ登るのに十分なエネルギーがない場合でも、自由への道を「トンネル」することができます。
デヴォレットがポスドクとして、博士課程の学生としてマティーニとして参加したクラークのバークレーラボで働いていたチームは、スーパーコンダクターの巨視的なスケールで同様の現象が発生するかどうかを調査し始めました。超伝導体では、電流は抵抗なしで流れ、これは電子が同期中に動作すると予想されることを意味します。
これは、理論的には、超伝導体の電子は、回路全体を充填する単一の巨大な粒子と考えることができることを意味しますが、これが原子スケールで粒子に見られる量子挙動を所有することに変換されるかどうかはわかりませんでした。
実験は、ジョセフソンジャンクションとして知られるコンポーネントに焦点を当て、2人の超伝導体がそれらの間の薄い絶縁バリアと結合されます。古典物理学によると、接合部の両側は互いに分離されています。しかし、科学者たちは、システム全体がジョセフソンジャンクションを通過することができ、障壁全体に電圧が現れることを発見しました。
電圧ブリップが発生するのにどれくらいの時間がかかったかを調べることで、この巨視的トンネリングは、放射性核の減衰などのよく知られた量子現象と同じ確率ベースのルールに従っていることも示しました。
「この作品は、量子の世界をコントロールできるという考えをキックスタートしました」と、ロンドンの材料の量子行動を研究しているマルコム・コノリー博士は言いました。 「彼らのトンネルとエネルギー量子の発見は、実用的な量子コンピューターを構築するための世界的な人種の主要なプラットフォームの1つである今日の超伝導Qubitsの基礎を築きました。」
超伝導回路は、将来の量子コンピューターを構築しようとする試みで調査されている技術の1つであり、2014年にMartinisと彼のチームはGoogleに雇われて最初の有用な量子コンピューターを構築しました(彼は2020年にGoogleでの役割を辞任しました)。
「1世紀前の量子力学が絶えず新しい驚きを提供する方法を祝うことができるのは素晴らしいことです」と、ノーベル物理学委員会の議長であるオール・エリクソンは述べています。 「量子力学はすべてのデジタルテクノロジーの基盤であるため、非常に有用です。」
#量子力学の作業に対して3人の科学者に授与されたノーベル物理学賞ノーベル賞