Nobel Vật lý 2025: Vinh danh bộ ba nhà khoa học hé lộ vật lý lượng tử trong đời thực

Công trình của họ đã thực hiện các thí nghiệm đột phá, lần đầu tiên cho thấy các hiệu ứng lượng tử có thể biểu hiện trong thế giới vĩ mô, mở đường cho thế hệ công nghệ kỹ thuật số tiếp theo.

Giải thưởng danh giá trị giá 11 triệu kronor Thụy Điển (khoảng 1,2 triệu USD) được trao cho ba nhà khoa học vì "các thí nghiệm đã hé lộ hoạt động của vật lý lượng tử", đặt nền móng cho sự phát triển của công nghệ lượng tử thế hệ mới.

Chia sẻ cảm xúc qua điện thoại với ban tổ chức, Giáo sư John Clarke của Đại học California, Berkeley, cho biết: "Tôi hoàn toàn choáng váng. Tất nhiên, tôi chưa bao giờ nghĩ rằng công trình này có thể là cơ sở cho một giải Nobel".

Ông nói thêm một cách dí dỏm: "Tôi đang nói chuyện bằng điện thoại di động và tôi đoán các bạn cũng vậy, và một trong những lý do cơ bản giúp điện thoại hoạt động chính là nhờ vào tất cả những công trình nghiên cứu này".

Những "bất ngờ mới" từ lý thuyết trăm năm tuổi

Các quy luật của cơ học lượng tử vốn được biết đến ở cấp độ cực nhỏ như nguyên tử và các hạt hạ nguyên tử, với những hành vi thường được cho là kỳ lạ và phản trực giác so với vật lý cổ điển của thế giới vĩ mô.

Tuy nhiên, vào giữa những năm 1980, bộ ba nhà khoa học đã thực hiện các thí nghiệm tiên phong với một mạch điện tử được chế tạo từ vật liệu siêu dẫn. Họ đã chứng minh rằng, trong những điều kiện nhất định, các quy luật của cơ học lượng tử cũng có thể ảnh hưởng và chi phối các vật thể trong đời sống hàng ngày.

"Thật tuyệt vời khi có thể tôn vinh cách mà cơ học lượng tử, một lý thuyết đã trăm năm tuổi, lại liên tục mang đến những bất ngờ mới. Nó cũng vô cùng hữu ích, bởi cơ học lượng tử là nền tảng của mọi công nghệ kỹ thuật số", ông Olle Eriksson, Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý, phát biểu.

Nền tảng của máy tính lượng tử và công nghệ tương lai

Trong thông cáo báo chí, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển nhấn mạnh: "Giải Nobel Vật lý năm nay đã mở ra cơ hội phát triển thế hệ công nghệ lượng tử tiếp theo, bao gồm mật mã lượng tử, máy tính lượng tử và cảm biến lượng tử".

Công nghệ lượng tử thực chất đã hiện diện khắp nơi, với ví dụ điển hình là các bóng bán dẫn trong vi mạch máy tính. Thế hệ công nghệ mới mà công trình của các chủ nhân Nobel 2025 hướng tới còn có tiềm năng lớn hơn rất nhiều.

Máy tính lượng tử, vận hành dựa trên các nguyên tắc của cơ học lượng tử, có khả năng thực hiện các phép tính phức tạp, dự đoán kết quả và phân tích dữ liệu mà các siêu máy tính truyền thống có thể mất hàng triệu năm để giải quyết. Lĩnh vực này được kỳ vọng sẽ giúp giải quyết một số vấn đề cấp bách nhất của nhân loại, chẳng hạn như biến đổi khí hậu.

Những chủ nhân giải thưởng và mối liên hệ với Google

Cả ba nhà khoa học được vinh danh năm nay đều đang công tác tại các trường đại học hàng đầu của Mỹ. John Clarke, gốc Anh, là giáo sư tại Đại học California, Berkeley. Michel Devoret, gốc Pháp, là giáo sư tại Đại học Yale và Đại học California, Santa Barbara. John Martinis, người Mỹ, cũng là giáo sư tại Đại học California, Santa Barbara.

Đáng chú ý, hai trong ba chủ nhân giải thưởng có mối liên hệ mật thiết với gã khổng lồ công nghệ Google. Giáo sư Martinis từng lãnh đạo Phòng thí nghiệm Trí tuệ Nhân tạo Lượng tử của Google cho đến năm 2020. Chính tại đây, ông và nhóm nghiên cứu vào năm 2019 đã công bố đạt được "ưu thế lượng tử" - khi một máy tính lượng tử giải quyết một bài toán vượt xa khả năng của siêu máy tính mạnh nhất thế giới.

Trong khi đó, Giáo sư Devoret hiện cũng là nhà khoa học trưởng tại Google Quantum AI.

Vật lý là giải Nobel thứ hai được công bố trong tuần này, sau khi giải Nobel Y sinh vinh danh hai nhà khoa học người Mỹ và một nhà khoa học người Nhật với những đột phá trong việc tìm hiểu hệ miễn dịch.

Giải Nobel Hóa học sẽ được công bố vào ngày 8/10. Lễ trao giải chính thức sẽ được tổ chức tại Stockholm, Thụy Điển, vào ngày 10/12, ngày mất của nhà sáng lập Alfred Nobel.