🔬 “โนเบลฟิสิกส์ 2025 ยกย่องการทดลองที่ทำให้โลกควอนตัม ‘จับต้องได้’ — เมื่ออิเล็กตรอนนับพันล้านเต้นรำเป็นหนึ่งเดียว” รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2025 ตกเป็นของสามนักวิทยาศาสตร์ผู้เปลี่ยนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม ได้แก่ John Clarke, Michel H. Devoret และ John M. Martinis จากการค้นพบปรากฏการณ์ “การอุโมงค์ควอนตัมในระดับมหภาค” และ “การควอนตัมของพลังงาน” ในวงจรไฟฟ้าซูเปอร์คอนดักเตอร์ โดยทั่วไป กลศาสตร์ควอนตัมเป็นศาสตร์ที่อธิบายพฤติกรรมของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อิเล็กตรอนหรือโปรตอน ซึ่งสามารถแสดงพฤติกรรมแปลกประหลาด เช่น การอุโมงค์ผ่านกำแพงพลังงาน หรือการดูดกลืนและปล่อยพลังงานในปริมาณที่แน่นอน แต่สิ่งเหล่านี้มักเกิดในระดับ “จุลภาค” ที่ไม่สามารถมองเห็นหรือสัมผัสได้ แต่ในปี 1984–1985 ทีมวิจัยจาก UC Berkeley ได้สร้างวงจรไฟฟ้าซูเปอร์คอนดักเตอร์ขนาดประมาณ 1 เซนติเมตร โดยใช้ Josephson junction ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อระหว่างซูเปอร์คอนดักเตอร์สองตัวผ่านฉนวนบาง ๆ ผลลัพธ์คือ พวกเขาสามารถควบคุมและสังเกตพฤติกรรมของ “Cooper pairs” — กลุ่มอิเล็กตรอนที่จับคู่กันและเคลื่อนที่อย่างเป็นหนึ่งเดียวโดยไม่มีความต้านทาน ในสภาวะเริ่มต้น วงจรไม่มีแรงดันไฟฟ้าใด ๆ ราวกับว่าระบบถูกขังอยู่หลังกำแพงพลังงาน แต่แล้วเกิดการ “อุโมงค์ควอนตัม” — ระบบสามารถหลุดออกจากสถานะนั้นและสร้างแรงดันไฟฟ้าได้ โดยไม่ต้องเพิ่มพลังงานจากภายนอก นอกจากนี้ พวกเขายังพิสูจน์ว่า ระบบนี้สามารถดูดกลืนพลังงานจากคลื่นไมโครเวฟในปริมาณที่แน่นอน และเปลี่ยนสถานะพลังงานได้ตามทฤษฎีควอนตัม ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแม้ระบบจะประกอบด้วยอนุภาคนับพันล้าน แต่ก็ยังแสดงพฤติกรรมควอนตัมได้เหมือนอนุภาคเดี่ยว การทดลองนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันทฤษฎีควอนตัมในระดับมหภาค แต่ยังเป็นรากฐานของเทคโนโลยีควอนตัมยุคใหม่ เช่น คอมพิวเตอร์ควอนตัม เซนเซอร์ควอนตัม และการเข้ารหัสควอนตัม โดยเฉพาะการใช้สถานะพลังงานต่ำและสูงเป็นบิตควอนตัม (qubit) ซึ่ง Martinis ได้นำไปใช้ในงานวิจัยต่อมา ✅ ข้อมูลสำคัญจากข่าว ➡️ รางวัลโนเบลฟิสิกส์ 2025 มอบให้ John Clarke, Michel Devoret และ John Martinis ➡️ จากการค้นพบการอุโมงค์ควอนตัมในระดับมหภาค และการควอนตัมของพลังงาน ➡️ ใช้วงจรไฟฟ้าซูเปอร์คอนดักเตอร์ที่มี Josephson junction เป็นแกนหลัก ➡️ สังเกตพฤติกรรมของ Cooper pairs ที่เคลื่อนที่เป็นหนึ่งเดียว ➡️ ระบบเริ่มต้นในสถานะไม่มีแรงดันไฟฟ้า แล้วเกิดการอุโมงค์ควอนตัมสร้างแรงดัน ➡️ พิสูจน์ว่าระบบดูดกลืนพลังงานจากคลื่นไมโครเวฟในปริมาณที่แน่นอน ➡️ การทดลองเกิดขึ้นที่ UC Berkeley ในช่วงปี 1984–1985 ➡️ ผลลัพธ์นำไปสู่การพัฒนา qubit สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม ➡️ รางวัลนี้มีมูลค่า 11 ล้านโครนาสวีเดน แบ่งเท่า ๆ กันระหว่างผู้ได้รับรางวัล ✅ ข้อมูลเสริมจากภายนอก ➡️ Cooper pairs คืออิเล็กตรอนที่จับคู่กันในซูเปอร์คอนดักเตอร์ ทำให้ไม่มีความต้านทาน ➡️ Josephson junction ถูกตั้งชื่อตาม Brian Josephson ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1973 ➡️ ทฤษฎีเบื้องหลังได้รับแรงบันดาลใจจาก Anthony Leggett ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 2003 ➡️ การอุโมงค์ควอนตัมเคยถูกใช้เพื่ออธิบายการสลายตัวของนิวเคลียสในฟิสิกส์นิวเคลียร์ ➡️ คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้สถานะพลังงานของระบบควอนตัมเป็นหน่วยข้อมูล https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/popular-information/