Physik-Nobelpreis: Wie Quantenteilchen gemeinsam durch Wände gehen
Die Preisträger entdeckten Quanteneffekte in elektrischen Schaltkreisen. Als Qubits könnten diese eines Tages das Computing revolutionieren.
(Bild: Jessica Nachtigall / KI / heise medien)
Die Quantenwelt begeistert – oder verschreckt – viele mit scheinbar unmöglichen Phänomenen: Objekte, die manchmal Welle, manchmal Teilchen sind oder sich anders verhalten, wenn sie jemand beobachtet. Mit unserem Alltag hat das nichts zu tun, könnte man meinen. Dass dem nicht so ist, haben die diesjährigen Physik-Nobelpreisträger John Clarke, Michel Devoret und John Martinis gezeigt.
- John Clarke, Michel Devoret und John Martinis erhielten 2025 den Physik-Nobelpreis für ihre Demonstration, dass Quanteneffekte auch auf großen Skalen eine Rolle spielen und supraleitende Schaltungen beeinflussen.
- Die Preisträger zeigten außerdem, dass sich sogenannte Josephson-Kontakte wie künstliche Atome verhalten. Sie verändern ihren Zustand sprunghaft, lassen sich aber mit Kabeln und Strahlung kontrollieren.
- Diese Schaltkreise sind die Grundlage für supraleitende Qubits, einen der vielversprechendsten Ansätze zum Bau von Quantencomputern.
Ihre Experimente aus den 1980er-Jahren haben demonstriert, dass die Regeln der Quantenphysik nicht nur für winzige Objekte gelten, sondern sich auch auf großen, sogenannten makroskopischen Skalen bemerkbar machen. Unter speziellen Bedingungen verhalten sich unzählige Elektronen in elektrischen Schaltkreisen wie ein einziges Quantenobjekt. Gemeinsam durchstoßen sie eine scheinbar undurchdringliche Barriere und verursachen so einen Stromfluss, der sich messen und nutzen lässt.
Der potenziell größte Nutzen dieser Entdeckung ist bislang nur ein Schemen am Horizont: der Quantencomputer. Wieso das Nobelpreis-Komitee diese Anwendung aber kaum erwähnt hat, wie genau elektrische Schaltkreise zu mächtigen Superrechnern werden, und wie es eine Horde Quantenteilchen gemeinsam schafft, durch Wände zu gehen, soll dieser Text genauer beleuchten.
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