O Prémio Nobel da Física foi atribuído a John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis “pela descoberta do tunelamento mecânico quântico macroscópico e pela quantização de energia num circuito elétrico”, anunciou hoje a Real Academia Sueca de Ciências.
John Clarke nasceu em 1942 em Cambridge, Reino Unido. Doutorou-se em 1968 pela Universidade de Cambridge, Reino Unido e é Professor na Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA.
Michel H. Devoret nasceu em 1953 em Paris, França. Doutorado em 1982 pela Universidade Paris-Sud, França, é Professor na Universidade de Yale, New Haven, CT e na Universidade da Califórnia, Santa Barbara, EUA.
John M. Martinis, nasceu em 1958. Doutorado em 1987 pela Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA, é Professor na Universidade da Califórnia, Santa Barbara, EUA.
“Uma questão importante em física é o tamanho máximo de um sistema capaz de demonstrar efeitos da mecânica quântica. Os laureados com o Prémio Nobel deste ano realizaram experiências com um circuito elétrico no qual demonstraram tanto o tunelamento quântico como os níveis de energia quantizados num sistema suficientemente grande para ser segurado na mão”, explica a academia sueca das ciências em comunicado publicado no seu ‘site’.
Explica o comité do Nobel que a mecânica quântica permite que uma partícula atravesse uma barreira, utilizando um processo chamado tunelamento. Quando há um grande número de partículas envolvidas, os efeitos da mecânica quântica geralmente tornam-se insignificantes. As experiências dos laureados demonstraram que as propriedades da mecânica quântica podem ser concretizadas em escala macroscópica.
Em 1984 e 1985, John Clarke, Michel H. Devoret e John M. Martinis realizaram uma série de experiências com um circuito eletrónico construído com supercondutores, componentes que podem conduzir corrente sem resistência elétrica. No circuito, os componentes supercondutores foram separados por uma fina camada de material não condutor, uma configuração conhecida como junção Josephson.
Ao refinar e medir todas as várias propriedades do seu circuito, eles foram capazes de controlar e explorar os fenómenos que surgiram quando passaram uma corrente através dele. Juntas, as partículas carregadas que se moviam através do supercondutor compunham um sistema que se comportava como se fossem uma única partícula que preenchia todo o circuito.
No comunicado disponibilizado no seu site, a Real Academia Sueca de Ciências, aponta que este sistema macroscópico semelhante a partículas encontra-se inicialmente num estado em que a corrente flui sem qualquer tensão. O sistema fica preso neste estado, como se estivesse atrás de uma barreira que não consegue atravessar. Na experiência, o sistema mostra o seu caráter quântico ao conseguir escapar do estado de tensão zero através do efeito túnel. A mudança de estado do sistema é detetada através do aparecimento de uma tensão.
Os laureados também conseguiram demonstrar que o sistema se comporta da maneira prevista pela mecânica quântica – ele é quantizado, o que significa que absorve ou emite apenas quantidades específicas de energia.
“É maravilhoso poder celebrar a maneira como a mecânica quântica centenária oferece continuamente novas surpresas. Ela também é extremamente útil, pois é a base de toda a tecnologia digital”, afirma Olle Eriksson, presidente do Comité Nobel de Física.
Os transístores nos microchips dos computadores são um exemplo da tecnologia quântica estabelecida que nos rodeia. “O Prémio Nobel de Física deste ano proporcionou oportunidades para o desenvolvimento da próxima geração de tecnologia quântica, incluindo criptografia quântica, computadores quânticos e sensores quânticos”, sublinha a Academia do Nobel.
Com a edição deste ano, o Prémio Nobel da Física já foi atribuído 119 vezes. No ano passado, coube a John J. Hopfield e Geoffrey E. Hinton por “descobertas e invenções fundamentais que permitem a aprendizagem de máquinas através de redes neurais artificiais”.
Próximos prémios Nobel
Este é o segundo dos Nobel a ser anunciado, depois do da Fisiologia ou Medicina, seguindo-se nos próximos dias os galardões relativos à Química, Literatura e Paz. O equiparado Prémio das Ciências Económicas ou Economia, criado em homenagem a Alfred Nobel e atribuído desde 1969, é anunciado em 14 de outubro, segunda-feira.
Os prémios Nobel, criados em 1895 pelo químico, engenheiro e industrial sueco Alfred Nobel (inventor da dinamite), foram atribuídos pela primeira vez em 1901. A cerimónia de entrega dos prémios será no dia 10 de dezembro, quando se assinala o aniversário da morte de Alfred Nobel, que morreu em 1896.
com Lusa
