Nagroda Nobla w fizyce 2026 – czy to będzie rok technologii kwantowych?
Zeszły rok 2025 został ogłoszony przez ONZ Międzynarodowym Rokiem Nauki i Technologii Kwantowej, co dodatkowo podkreśliło znaczenie nagród przyznawanych w tym obszarze. Choć same technologie kwantowe nie tworzą osobnej kategorii w Komitecie Noblowskim, fizyka kwantowa regularnie triumfuje w Sztokholmie.
Choć Międzynarodowy Rok Technologii Kwantowych ONZ już minął, nadal można napotkać sporo propozycji i typowań do Nagrody Nobla związanych z technologiami kwantowymi lub dziedzinami pokrewnymi, wpisującymi się w tzw. drugą rewolucję kwantową. Ale jak to wyglądało w przeszłości?
Historyczne fundamenty technologii kwantowych
W historii Nagrody Nobla znajdziemy szereg wyróżnień, które ukształtowały dzisiejszy świat quantum:
- 1973 – Leo Esaki, Ivar Giaever i Brian Josephson: za odkrycie tunelowania kwantowego (w tym efektu Josephsona), stanowiącego fundament dzisiejszych kubitów nadprzewodzących.
- 2012 – Serge Haroche i David Wineland: za przełomowe metody pomiaru i manipulacji pojedynczymi układami kwantowymi bez ich niszczenia (podstawa komputerów kwantowych).
- 2022 – Alain Aspect, John Clauser i Anton Zeilinger: za eksperymenty ze splątanymi fotonami, złamanie nierówności Bella i pionierskie prace w dziedzinie informacji kwantowej (kryptografia i teleportacja kwantowa).
- 2025 – John Clarke, Michel H. Devoret i John M. Martinis: za badania nad makroskopowym tunelowaniem kwantowym i kwantyzacją energii w obwodach elektrycznych.
Polskie ślady wśród laureatów
Co ciekawe, Nobel z 2022 roku ma silne polskie akcenty. Anton Zeilinger od 1991 roku blisko współpracuje z prof. Markiem Żukowskim z Międzynarodowego Centrum Teorii Technologii Kwantowych Uniwersytetu Gdańskiego. Naukowcy opublikowali razem ok. 30 prac, w tym przełomową publikację o „wymianie splątania” (entanglement swapping), która stała się teoretyczną podstawą słynnego eksperymentu teleportacji kwantowej. Prof. Żukowski spędził łącznie prawie pięć lat na wspólnych badaniach z Zeilingerem w Wiedniu, a sam Zeilinger w 2006 roku otrzymał tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu Gdańskiego.
Prof. Artur Ekert – polski Turing puka do drzwi Komitetu
Do Nagrody Nobla od lat typowany jest również prof. Artur Ekert, uznawany za jednego z twórców kwantowej dystrybucji klucza (QKD). Z rozwiązań tej technologii korzystają polskie uczelnie – przykładowo AIQLAB wdrożył niedawno układ QUBIT QKD w laboratorium Politechniki Częstochowskiej.
Za swoje prace nad wykorzystaniem splątania kwantowego w kryptografii prof. Ekert zdobył m.in.:
- Medal Maxwella (Institute of Physics, 1995),
- Nagrodę Kartezjusza (Unia Europejska, 2004),
- Medal Hughesa (Royal Society, 2007),
- Micius Quantum Prize (2019).
Wielka kariera prof. Ekerta miała swój początek w IV LO w Rzeszowie. To za sprawą jego nauczyciela fizyki, Artur wystartował w Ogólnopolskiej Olimpiadzie Fizycznej, zostając jej laureatem w 1978 roku i zdobywając Dyplom Kopernikowski.
Od szkolnej ławy do Nagrody Nobla: Inicjatywa AIQLAB
Tego typu historie pokazują, jak kluczowe jest wczesne wyłapywanie talentów. Dlatego AIQLAB wspiera organizację pierwszej ogólnopolskiej olimpiady z technologii kwantowych dla szkół średnich. Inicjatywę w mediach społecznościowych promuje m.in. znany popularyzator nauki prof. Andrzej Dragan (prywatnie zaprzyjaźniony z prof. Ekertem). To doskonała okazja dla młodych pasjonatów, by zrobić pierwszy krok na drodze, która w przyszłości może zaprowadzić ich aż do Sztokholmu.
Co przyniesie rok 2026?
Wróćmy jednak do Sztokholmu. Komitet nie ujawnia nominacji przez 50 lat. Faworytów jest wielu, bo druga rewolucja kwantowa dziej się teraz.
Najbliżej codziennego życia są diody PHOLED i TADF. Chihaya Adachi, Stephen Forrest i Mark Thompson pokazali, jak wycisnąć z kwantowych stanów wzbudzonych prawie całe światło zamiast ciepła. Takie ekrany mamy już w telefonach i telewizorach. Wadą jest szybko degradujący się niebieski kolor i drogi iryd.
Równie blisko zastosowań są zegary optyczne Hidetoshiego Katoriego i Juna Ye. Atomy uwięzione w świetlnej sieci mierzą czas tak dokładnie, że przez miliardy lat nie rozjechałyby się o sekundę. Pomogą w nawigacji i synchronizacji sieci, ale na razie to duże, drogie urządzenia z laboratorium.
Qikun Xue zaobserwował kwantowy anomalny efekt Halla. Czyli prąd płynący po krawędziach materiału bez zewnętrznego pola magnetycznego. W teorii oznacza to elektronikę prawie bez strat energii.
Charles Kane i Eugene Mele opisali izolatory topologiczne, a Alexei Kitaev zaproponował kubity topologiczne, odporne na zakłócenia. Gdyby się udały, rozwiązałyby największy problem komputerów kwantowych, czyli błędy.
Rafi Bistritzer i Allan MacDonald przewidzieli, że dwie warstwy grafenu skręcone o tzw. magiczny kąt, około 1,1 stopnia, zachowają się w niezwykły sposób. Zespół Pablo Jarillo-Herrero w 2018 roku pokazał, że przy tym kącie przewodzą one prąd bez oporu, a prace Evy Andrei wzmocniły eksperymentalne podstawy tej dziedziny. Tak narodziła się twistronika.
W tych trzech ostatnich przypadkach haczyk jest podobny: ekstremalnie niskie temperatury, kapryśne materiały i trudne skalowanie.
OLED-y i zegary optyczne to już realne technologie, pozostałe obszary to genialna fizyka, która dopiero czeka na swoje zastosowania. Komitet rzadko nagradza podobne dziedziny rok po roku. W 2025 roku wyróżnił właśnie obwody nadprzewodzące, dlatego stawiałbym raczej na odkrycia z pogranicza fizyki i chemii, czyli diody PHOLED i TADF.
Przekonamy się już w pierwszych dniach października.
