Le 7 octobre, heure locale, le comité du prix Nobel a décerné le prix Nobel de physique à John Clarke, Michel H. Devoret et John M. Martinis pour leur découverte de « l'effet tunnel de la mécanique quantique macroscopique et de la quantification de l'énergie dans les circuits ».
Eva Olsson, membre du Comité Nobel de physique, a déclaré dans une interview à l'agence de presse Xinhua que cette réalisation primée ouvre la porte "à un autre monde" et permet aux gens d'étudier le monde de la mécanique quantique à plus grande échelle.
L'informatique quantique brise la glace
Le dispositif central utilisé par le trio est la jonction Josephson : deux électrodes supraconductrices séparées par une couche isolante extrêmement fine. À basse température, les électrons se couplent en « paires de Cooper » et se déplacent en groupes. Parce que ces paires de Cooper partagent une phase quantique unifiée, l’état quantique de la boucle entière peut être décrit par une fonction d’onde macroscopique, comme une « particule unique » agissant comme un tout.
Dans des conditions de polarisation appropriées, le courant est « verrouillé » dans un état stable de tension nulle. Des expériences ont montré que le système peut franchir la barrière de potentiel au moyen d'un tunnel quantique et passer soudainement à un état dans lequel une tension apparaît - c'est le "tunnel quantique macroscopique". Des mesures spectroscopiques ultérieures via une excitation micro-onde ont révélé que les niveaux d'énergie sont discrets et peuvent être excités étape par étape, indiquant que le comportement de ce circuit macroscopique est entièrement régi par les lois de la mécanique quantique.
En fait, de tels états quantiques macroscopiques offrent de nouvelles possibilités pour mener des expériences utilisant des phénomènes du monde microscopique des particules, car ces « particules uniques artificielles » peuvent simuler d’autres systèmes quantiques et aider les chercheurs à comprendre les caractéristiques de ces systèmes. Les expériences des trois lauréats du prix Nobel n'ont pas seulement une grande importance scientifique, mais e...
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