Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w roku 2025 otrzymało trzech badaczy: John Clarke z Uniwersytetu Kalifornii, Michel H. Devoret z Uniwersytetu Yale oraz Uniwersytetu Kalifornii i John M. Martinis z Uniwersytetu Kalifornii. W uzasadnieniu swojej decyzji Komitet Noblowski napisał, że nagradza „odkrycie makroskopowego zjawiska tunelowania kwantowego oraz kwantyzacji energii w obwodzie elektrycznym” Owe efekty John Clarke, Michel H. Devoret oraz John M. Martinis zaobserwowali w eksperymentach przeprowadzonych w latach osiemdziesiątych ubiegłego stulecia.
Zjawisko tunelowania jest jednym ze sztandarowych efektów przewidywanych przez fizykę kwantową. Polega ono na przenikaniu cząstki przez barierę, która klasycznie jest zbyt wysoka w sensie energetycznym i w związku z tym nie do przejścia. Obliczanie współczynnika transmisji przez np. jednowymiarową prostokątną barierę potencjału należy do kanonu zadań rozwiązywanych na zajęciach z fizyki współczesnej.
Waga rezultatu osiągniętego przez tegorocznych laureatów nagrody Nobla polega na zaobserwowaniu tunelowania nie pojedynczej cząstki, ale ich miliardów. Ma to miejsce w tzw. złączu Josephsona, które składa się z dwóch nadprzewodników przedzielonych izolatorem. W nadprzewodniku elektrony swobodne łączą się w pary i poruszają bez oporu, dzięki czemu mamy przepływ prądu bez przyłożonego napięcia. Co więcej, pary elektronowe po obydwu stronach złącza są opisywane jedną wspólną funkcją falową czyli znajdują się w jednym stanie kwantowym obejmującym mnóstwo cząstek. Można indukować przejście pomiędzy dwoma różnymi stanami opisanego układu kwantowego, które to przejście jest przejawem tunelowania przez izolator.
W drugim eksperymencie naukowcy naświetlali złącze Josephsona promieniowaniem mikrofalowym i zaobserwowali jego absorpcję nie w sposób ciągły lecz w porcjach czyli kwantach.
Znaczenie praktyczne zaobserwowanych zjawisk jest w tym momencie umiarkowane, ale oczekuje się, że będzie je można wykorzystać w komputerach kwantowych do realizacji kubitów.
Ciekawostką jest, że John Clarke przez lata związany był z Uniwersytetem Cambridge i to już 126 laureat nagrody Nobla stamtąd pochodzący.
