Il Nobel per la Fisica al «chip quantistico»: chi sono Clarke, Devoret e Martinis, i “padri” della tecnologia per costruire i computer quantistici

John Clarke, Michel Devoret e John Martinis sono i vincitori del premio Nobel per la Fisica 2025 per la «scoperta dell’effetto tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell’energia in un circuito elettrico». I tre accademici americani, tutti professori in importanti università californiane, sono giunti a ricreare l’effetto quantistico del tunnel in un chip sufficientemente grande da poter essere tenuto in mano. Rispondendo a una delle principali questioni della fisica, la dimensione massima di un sistema in grado di dimostrare gli effetti della meccanica quantistica. E al contempo offrendo l’opportunità per lo sviluppo della prossima generazione di tecnologia quantistica, tra cui la crittografia, i computer e i sensori.

L’esperimento dell’interruttore e l’effetto tunnel

L’effetto tunnel è un concetto fondamentale per la fisica quantistica. Permette una transizione a uno stato non consentito dalla meccanica classica. In questa, infatti, la legge di conservazione dell’energia impone che una particella non possa superare una barriera di energia se non dispone di un’energia pari o superiore. Si pensi a una palla che deve superare un muro: non potrà scavalcarlo (o sfondarlo) se non ha un’energia sufficientemente grande. La meccanica quantistica, invece, prevede che una particella abbia una probabilità diversa da zero di attraversare spontaneamente una barriera di energia. Per dimostrarlo i tre avevano costruito già nel 1985 un circuito elettrico dotato di un “buco” on e uno off, da pressare con una sorta di leva. Fisicamente non era dunque possibile «abbassare» la leva, essendo due cavità distinte, eppure grazie alla meccanica quantistica il circuito si accendeva e si spegneva. «Il sistema elettrico superconduttore potrebbe passare da uno stato all’altro con l’effetto tunnel, come se attraversasse direttamente un muro», hanno scritto.

Il premio Nobel per la Fisica 2024

Lo scorso anno il premio Nobel per la Fisica è stato assegnato a John Hopfield e Geoffrey Hinton, i padri del machine learning grazie alle loro scoperte e invenzioni che consentono l’apprendimento automatico con reti neurali artificiali. «John Hopfield e Geoffrey Hinton hanno utilizzato strumenti della fisica per costruire metodi che hanno contribuito a gettare le basi per il potente apprendimento automatico di oggi», ha spiegato il Comitato sottolineando che «l’apprendimento automatico basato su reti neurali artificiali sta rivoluzionando la scienza, l’ingegneria e la vita quotidiana».

Quando sono consegnati i Nobel 

La settimana lunga dei Nobel, che si suddividono uno dopo l’altro fino al prossimo lunedì, è stata inaugurata con il conferimento del premio per la Medicina a Mary Brunkow, Fred Ramsdell e Shimon Sakaguchi. Mercoledì 8 sarà la volta della Chimica, che chiuderà il trittico prettamente scientifico. È possibile che in queste giornate sia lanciato apertamente un richiamo, anzi un allarme, riguardo alla riduzione dei fondi stanziati per la ricerca scientifica americana, una scelta di Donald Trump. Giovedì 9 alle 13 quello della Letteratura e – per chiudere la settimana – venerdì 10 ottobre alle 11 il tanto attesto Nobel per la Pace. Tra i suoi principali (e autonominati) candidati anche lo stesso presidente americano Donald Trump, anche se si tratta quantomeno di un sogno distante. Dopo la pausa nel fine settimana, lunedì 13 alle 11.45 sarà annunciato il vincitore del Nobel per l’Economia, assegnato dalla Banca centrale svedese. Ogni Nobel prevede una medaglia d’oro, un diploma e un assegno da 11 milioni di corone svedesi, circa un milione di euro.