Nobel per la Fisica 2025, premiati Clarke, Devoret e Martinis per scoperte sulla meccanica quantistica
Il premio Nobel per la Fisica 2025 è stato assegnato oggi martedì 7 ottobre a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis per scoperte sulla meccanica quantistica. Più nello specifico, sono stati premiati per la scoperta dell’effetto tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell’energia in un circuito elettrico. Il loro lavoro risulta particolarmente prezioso per lo sviluppo di tecnologie basate sulla meccanica quantistica, dai computer quantistici a sofisticati sistemi di crittografia. La meccanica quantistica, in parole semplici, è la teoria fisica che descrive il comportamento di materia e radiazione sia a livello atomico che subatomico, cioè di piccolissime particelle. Tra le peculiarità il sopracitato effetto tunneling, l'oscillazione ondulatoria e la posizione probabilistica delle particelle.
Il Nobel per la Fisica 2025, tra i più prestigiosi in assoluto in campo scientifico, è stato annunciato alle 11:45 in diretta streaming sul canale YouTube di nobelprize.org dai membri dall'Accademia Reale Svedese delle Scienze, il cui comitato assegnerà domani anche il premio Nobel per la Chimica. Il premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina viene invece storicamente assegnato dall'Assemblea del Nobel del Karolinska Institutet di Stoccolma, uno dei più autorevoli centri di ricerca medica al mondo: ieri lunedì 6 ottobre ha premiato Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell e Shimon Sakaguchi per le fondamentali scoperte sulla tolleranza immunitaria periferica, grazie alle quali sono stati compiuti passi in avanti significativi sulla comprensione del nostro sistema immunitario, la lotta alle malattie autoimmuni e al cancro.
Come spiegato nel comunicato stampa dell'Organizzazione The Nobel Prize, "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 – spiegano gli esperti – 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".
In parole semplici, come indicato, nella meccanica quantistica una particella è in grado di attraversare una barriera energetica che secondo le leggi della fisica classica sarebbe insormontabile (ciò che viene chiamato effetto tunneling). Nei circuiti elettrici con superconduttori, come quelli su cui hanno lavorato i tre vincitori del Nobel, interi gruppi di particelle (elettroni) possono passare attraverso barriere di energia o “tunnelizzare”, come si dice in gergo tecnico. Ciò porta il fenomeno su una scala osservabile. John Clarke (Università della California di Berkeley), Michel H. Devoret (Università di Yale) e John M. Martinis (Università della California di Santa Barbara) condussero tali esperimenti tra il 1984 e il 1985.
Dopo aver messo a punto questo peculiare circuito elettrico, i tre scienziati vi hanno fatto passare una corrente e hanno analizzato il comportamento delle particelle cariche. Quando queste si spostavano nel superconduttore – un materiale in cui la corrente può scorrere all'infinito – formavano un sistema che si comportava come un'unica particella, un sistema macroscopico appunto. Anche questo insieme di particelle era in grado di attraversare la barriera insormontabile, manifestando così la sua natura quantistica. Come spiegato dal professor Olle Eriksson, presidente del Comitato Nobel per la Fisica, si tratta di scoperte estremamente utili, perché la meccanica quantistica "è il fondamento di tutta la tecnologia digitale".
Premio Nobel per la Fisica: chi lo riceve
Il premio Nobel per la Fisica, secondo le indicazioni contenute nel testamento di Alfred Nobel scritto nel 1895, deve essere assegnato agli scienziati che con le loro scoperte – o la loro scoperta – hanno determinato un progresso significativo per l'umanità. Fra i circa 230 premiati fino ad oggi, a partire dal 1901, ci sono anche alcuni italiani; l'ultimo, nel 2021, è stato Giorgio Parisi grazie ai suoi studi sui sistemi complessi. Tra gli illustri predecessori del Bel Paese figurano Enrico Fermi nel 1938, per le scoperte su radioattività e fissione nucleare; e Guglielmo Marconi nel 1909, per lo sviluppo della telegrafia senza fili (premio condiviso con Carl Ferdinand Braun). Albert Einstein lo vinse nel 1921 per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico, mentre Marie Curie lo conquistò nel 1903 – la prima donna in assoluto – per studi sulla radioattività (ne vinse anche un secondo per la Chimica nel 1911).
Il Nobel per la Fisica nel 2024 è stato assegnato a John J. Hopfield dell'Università di Princeton (Stati Uniti) e Geoffrey E. Hinton dell'Università di Toronto (Canada) per le scoperte nel campo dell’apprendimento automatico alla base dell'intelligenza artificiale, che ha permesso progressi significativi nello sviluppo delle reti neurali.
