English
Swedish

Presentationstal av Professor Göran Johansson
Ledamot av Kungliga Vetenskapsakademien
Ledamot av Nobelkommittén för fysik

Eders Majestäter, Eders Kungliga Högheter,
Ärade Nobelpristagare, Mina damer och herrar,

Kvantfysikens både fundamentala men samtidigt kontraintuitiva lagar har inspirerat människors fantasi ända sedan de upptäcktes. För hundra år sedan, sommaren 1925, lade Werner Heisenberg grunden till matrismekaniken medan han försökte undkomma pollen och hösnuva på den lilla klippiga ön Helgoland i Nordsjön. I december samma år färdades Erwin Schrödinger med tåg genom nitton tunnlar för att nå den idylliska bergsbyn Arosa i Schweiz. Där, under en julhelg med skidåkning, skrev han för första gången ned sin vågekvation som bestämmer hur kvantmekaniska partiklar rör sig. 

Enligt Schrödingers beskrivning framgår det att om en elektron kunde åka skidor, skulle den på något sätt samtidigt utforska vägen både till vänster och till höger om varje träd i backen. När du och jag åker skidor skulle det bli mycket smärtsamt att inte välja väg. Dessutom kan kvantpartiklar utforska den andra sidan av till synes ogenomträngliga barriärer, som om de helt enkelt gräver sina egna tunnlar, medan Schrödingers tåg definitivt behövde riktiga tunnlar.

Våra mänskliga kroppar, liksom tåg, består enbart av kvantpartiklar, så hur kommer det sig att vi inte har några personliga erfarenheter av sådan kvanttunnling? Den främsta orsaken är att dessa uppseendeväckande kvantegenskaper är extremt känsliga för växelverkan med omgivningen. Stora sammansatta objekt, på vilka vi baserar vår intuition, interagerar alldeles för mycket med både oss och resten av sin omgivning för att uppföra sig kvantmekaniskt. För att observera dessa sköra kvanteffekter i större system måste de därmed mycket noggrant isoleras, betydligt mer noggrant än vad Heisenberg och Schrödinger själva var tvungna att göra för sina ursprungliga teoretiska upptäckter.

Årets Nobelpristagare i fysik, John Clarke, Michel Devoret och John Martinis, har lyckats ge miljarder elektroner tillräcklig avskildhet för att kollektivt uppvisa både kvanttunnling och energikvantisering. Detta krävde att man kylde ned dem till endast en hundradels grad över den absoluta nollpunkten, kallare än i yttre rymden. Därigenom fryser man ut det mesta av den störande omgivningen och tvingar elektronerna att bilda så kallade Cooper-par så att de förlorar sin identitet och beter sig exakt likadant.

För att kunna kontrollera Cooper-paren med mikrovågor men samtidigt skydda dem från den enorma mängden termiska mikrovågor vid rumstemperatur, uppfann de en ny typ av filter som dämpar signalen tjugo storleksordningar innan den når systemet. Filtrerar man ljudet från en raketuppskjutning lika mycket låter den mycket mindre än ett tickande armbandsur.

Den fantastiska upptäckten, driven av nyfikenhet, att supraledande elektriska kretsar på ett kiselchip, som det här, som är synliga för blotta ögat och innehåller miljarder elektroner ändå kan uppvisa kvanttunnling samt absorbera mikrovågor i små paket, eller kvanta, precis som naturliga atomer, etablerade supraledande kretsar som en plattform för att utforska kvantfysik med skräddarsydda artificiella atomer samt för att utveckla framtidens kvantteknologi.

Professor John Clarke, professor Michel Devoret och professor John Martinis, ni har tilldelats Nobelpriset i fysik 2025 ”för upptäckten av makroskopisk kvantmekanisk tunnling och energikvantisering i en elektrisk krets”. Det är en ära och ett privilegium att å Kungliga Vetenskapsakademiens vägnar få framföra våra varmaste gratulationer till er.

Jag ber er nu att träda fram för att ta emot era Nobelpris ur Hans Majestät Konungens hand.

Copyright © The Nobel Foundation 2025