Quantentunneln in der Makrowelt

Die aktuelle Ausgabe Physikkonkret widmet sich dem Physik-Nobelpreis 2025 und ordnet die preisgekrönten Forschungsarbeiten in den Kontext des Internationalen Jahres der Quantenwissenschaften und -technologien ein.

Die neue Ausgabe erläutert die bahnbrechenden Arbeiten der diesjährigen Physik-Nobelpreisträger John Clarke, Michel Devoret und John Martinis. Ihre Experimente zeigten erstmals, dass der quantenmechanische Tunneleffekt nicht nur für einzelne Teilchen, sondern auch als kollektives Tunneln von Millionen von Teilchen in Supraleitern auftritt. Dabei gehört der Tunneleffekt zu den faszinierendsten Phänomenen der Quantenphysik, bei denen Teilchen Barrieren „durchdringen“, die sie nach der klassischen Physik niemals überwinden könnten. Außerdem wiesen die drei Preisträger Energiezustände auf makroskopischer Skala nach, die eine Grundlage für Quanteninformationstechnologien bilden.

Supraleitende Schaltkreise haben sich mittlerweile zu einer der wichtigsten Plattformen für die Entwicklung von Quantencomputern entwickelt. Damit erweitern sie das ohnehin breite Anwendungsspektrum der Supraleitung um eine zukunftsweisende Dimension. „Die Supraleitung findet bereits zahlreiche Anwendungen, beispielsweise in der Medizintechnik und Elektronik", betont DPG-Präsident Klaus Richter. „Makroskopische Quantenphänomene ermöglichen nun neuartige, auf Supraleitung basierende Plattformen für Quanteninformationstechnologien.“

Über Physikkonkret
Die Reihe Physikkonkret der DPG stellt regelmäßig aktuelle physikalische Themen in leicht verständlicher Form dar. Sie richtet sich an die interessierte Öffentlichkeit und möchte die Faszination für Physik und ihre Relevanz für den Alltag vermitteln. Die neue Ausgabe steht ab sofort auf der Webseite der DPG zum kostenlosen Download bereit.

The German Physical Society (Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V.; DPG), which was founded way back in 1845, is the oldest national and, with more than 50,000 members, also the largest physical society in the world. As a non-profit-making organisation it pursues no economic interests. The DPG promotes the transfer of knowledge within the scientific community through conferences, events and publications, and aims to open a window to physics for the curious. Its special focuses are on encouraging junior scientists and promoting equal opportunities. The DPG head office is located in Bad Honnef on the Rhine. Website: www.dpg-physik.de