Nobelpreis 2025: Wie drei Physiker das Unsichtbare sichtbar machten

Der Nobelpreis für Physik geht 2025 an drei Forscher, die gezeigt haben, dass Quantenphänomene nicht nur im Unsichtbaren spielen. Ihr winziger Stromkreis verhielt sich wie ein Teilchen - er überwand eine Barriere, die nach klassischer Physik undurchdringlich wäre.
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Forscher machen Quantenwelt sichtbar: Nobelpreis 2025

Was passiert, wenn die Gesetze der Quantenwelt plötzlich im Labor sichtbar werden? Wenn etwas Großes sich verhält wie ein Atom, das gleichzeitig hier und dort sein kann? Für diese Frage hat die Schwedische Akademie der Wissenschaften den diesjährigen Nobelpreis für Physik verliehen - an John Clarke, Michel Devoret und John Martinis.

Die drei Forscher bauten Mitte der 1980er-Jahre an der University of California Berkeley einen winzigen Stromkreis aus zwei Supraleitern, getrennt durch eine extrem dünne Isolationsschicht. Diese sogenannte Josephson-Junction ist ein Bauteil, das bei sehr tiefen Temperaturen Strom verlustfrei leitet. In ihr steckt eine Besonderheit: Wenn man sie präzise genug steuert, kann der Strom aus einem stabilen Zustand "ausbrechen", obwohl ihm nach klassischer Physik die Energie dafür fehlt.


Wer sind die drei neuen Nobelpreisträger der Physik 2025?
  • John Clarke (83)
  • Geboren 1942 in Cambridge, Großbritannien.
  • Promotion 1968 an der University of Cambridge.
  • Professor an der University of California, Berkeley (USA).
  • Michel H. Devoret (72)
  • Geboren 1953 in Paris, Frankreich.
  • Promotion 1982 an der Universität Paris-Sud.
  • Professor an der Yale University (USA) und an der University of California, Santa Barbara.
  • John M. Martinis (67)
  • Geboren 1958 in den USA.
  • Promotion 1987 an der University of California, Berkeley.
  • Professor an der University of California, Santa Barbara.

Genau das beobachteten Clarke und sein Team. Der Strom sprang scheinbar durch eine unsichtbare Barriere - ein Effekt, den man Quanten-Tunneln nennt. Zum ersten Mal zeigte sich dieses Verhalten nicht bei einem einzelnen Teilchen, sondern in einem makroskopischen Objekt, also etwas, das man mit bloßem Auge sehen kann.

Unmöglicher Stromsprung

Dann folgte der zweite Schritt: Die Forscher bestrahlten die Schaltung mit Mikrowellen. Der Strom reagierte - aber nicht kontinuierlich, sondern in klar abgegrenzten "Portionen". Die Energie veränderte sich nur in festen Stufen. Damit war bewiesen, dass ein ganzer Stromkreis denselben quantenhaften Regeln folgt wie ein Atom.

Was wie ein Labor-Kuriosum klingt, wurde zur Grundlage vieler Technologien von heute. Die Entdeckung gilt als Schlüssel zum Verständnis supraleitender Quantenbits, die Informationen gleichzeitig als "Null" und "Eins" speichern können. Auch hochempfindliche Sensoren oder präzisere Magnetfeldmessungen profitieren von diesen Prinzipien.

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Der diesjährige Physik-Nobelpreis ebnet den Weg für die nächste Generation quantentechnologischer Anwendungen - darunter Quantenkryptografie, Quantencomputer und hochempfindliche Quantensensoren.
The Royal Swedish Academy of Sciences
Für die Akademie ist das ein Beispiel dafür, wie altbekannte Physik immer wieder neue Türen öffnet. In der offiziellen Begründung heißt es, die drei Forscher würden ausgezeichnet "für die Entdeckung makroskopischer quantenmechanischer Tunnelprozesse und der Energiequantisierung in einem elektrischen Schaltkreis".

Einordnung: Vergabe überraschend oder folgerichtig?

Kein Außenseiterpreis: Die Arbeiten von Clarke, Devoret und Martinis zählen seit Langem zu den zentralen Experimenten der Supraleitung und Quantenphysik. Ihre Ergebnisse aus den 1980ern bilden das Fundament für viele moderne Quantencomputer-Architekturen - gerade supraleitende Qubits, wie sie etwa Google oder IBM nutzen. Innerhalb der Fachwelt gilt das also als logische Wahl.

Zeitpunkt nachvollziehbar: In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass diese Technologie tatsächlich funktioniert - Quantenprozessoren basieren direkt auf dem physikalischen Prinzip, das sie damals erstmals nachwiesen. Damit war 2025 ein idealer Moment, um die historische Entdeckung zu ehren, ohne einen aktuellen Industrie-Hype zu prämieren.

Überraschungsmoment nur bedingt: Viele Beobachter hätten eventuell mit einer Auszeichnung im Bereich Astrophysik, Kosmologie oder Hochenergie gerechnet (z. B. Exoplaneten-Atmosphären, Gravitationswellen-Nachfolge, dunkle Materie). Die Entscheidung für ein "klassisches Quantenlabor-Thema" ist insofern eher eine Rückkehr zur Grundlagenorientierung.

Infobox:
  • Quelle: Royal Swedish Academy of Sciences, Press Release 2025; Phys.org
  • Phänomen: Stromkreis zeigt Quanten-Tunneln und diskrete Energie-Stufen
  • Bauteil: Josephson-Junction aus Supraleitern
  • Forscher: John Clarke (UC Berkeley), Michel Devoret (Yale & UCSB), John Martinis (UCSB)
  • Zitat RSAS: "...macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric Circuit"
  • Die Arbeit der Nobelpreisträger im Detail als PDF

Zusammenfassung
  • Nobelpreis für Physik 2025 geht an Clarke, Devoret und Martinis
  • Forscher zeigten makroskopisches Quantentunneln in Stromkreisen
  • Supraleitende Josephson-Junction überwand klassische Energiebarrieren
  • Experimente bewiesen Quantenverhalten in sichtbaren Objekten
  • Entdeckungen aus den 1980ern bilden Grundlage moderner Quantencomputer
  • Stromkreis nahm Energie nicht kontinuierlich, sondern in festen Stufen auf
  • Arbeiten ermöglichen Quantenbits, die gleichzeitig 0 und 1 speichern können

Siehe auch:


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