في السابع من أكتوبر 2025، أعلنت الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم عن منح جائزة نوبل في الفيزياء لثلاثة علماء بارزين: جون كلارك، ميشيل ديفوريت، وجون مارتينيس. حصلوا على الجائزة تقديرًا لاكتشافهم ظاهرة "النفق الكمومي" على نطاق واسع، والتي تُظهر تأثيرات ميكانيكا الكم في أنظمة كهربائية كبيرة بما يكفي لتُمسك باليد. هذا الإنجاز يُعد تحولًا كبيرًا في فهمنا لفيزياء الكم وتطبيقاتها العملية.
في ميكانيكا الكم، يُسمح للجسيمات بعبور حواجز طاقية، حتى وإن كانت غير قادرة على تجاوزها في الفيزياء التقليدية. تُعرف هذه الظاهرة بـ"النفق الكمومي". حتى وقت قريب، كان يُعتقد أن هذه الظاهرة تحدث فقط في الأنظمة الصغيرة جدًا، مثل الذرات والجزيئات. ومع ذلك، أظهر العلماء الثلاثة أن النفق الكمومي يمكن أن يحدث أيضًا في أنظمة كهربائية كبيرة، مثل الدوائر الكهربائية التي تحتوي على مكونات يمكن رؤيتها بالعين المجردة.
يُعد هذا الاكتشاف خطوة كبيرة نحو دمج ميكانيكا الكم مع التكنولوجيا الحديثة. فمن خلال فهم كيفية تأثير هذه الظاهرة على الأنظمة الكبيرة، يمكن تطوير تقنيات جديدة في مجالات متعددة:
الحوسبة الكمومية: يمكن استخدام النفق الكمومي لتطوير معالجات كمومية أكثر قوة وكفاءة.
أجهزة الاستشعار الكمومية: تتيح هذه الأجهزة قياسات فائقة الدقة، مما يُفيد في تطبيقات مثل التصوير الطبي والملاحة.
التشفير الكمومي: يمكن تحسين أمان البيانات من خلال تقنيات التشفير المستندة إلى مبادئ ميكانيكا الكم.
أحد التطبيقات العملية المباشرة لهذا الاكتشاف هو تحسين أداء الأجهزة الإلكترونية الحديثة. فمن خلال فهم كيفية تأثير النفق الكمومي على مكونات الدوائر الكهربائية، يمكن تصميم أجهزة أكثر كفاءة وأقل استهلاكًا للطاقة. على سبيل المثال، يمكن تحسين أداء الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، مما يُسهم في تطوير تكنولوجيا المعلومات والاتصالات.