Den Nobelpreis für Physik erhalten im Jahr 2025 die drei in den USA forschenden Quantenphysiker John Clarke, Michel H. Devoret und John M. Martinis für »die Entdeckung des makroskopischen quantenmechanischen Tunneleffekts und der Energiequantisierung in einem elektrischen Stromkreis«. Das hat die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften am 7. Oktober 2025 bekanntgegeben. Die diesjährigen Nobelpreisträger für Physik hätten anhand einer Reihe von Experimenten in den 1980er Jahren gezeigt, dass sich die bizarren Eigenschaften der Quantenwelt in einem handgroßen System zeigen können, teilte die Akademie in Stockholm mit. Sie legten somit die Grundlage für künftige Quantentechnologien, die auf supraleitenden Qubits basieren.

In den Jahren 1984 und 1985 führten John Clarke, Michel Devoret und John Martinis zahlreiche Experimente an der University of California in Berkeley durch. Sie bauten etwa einen Stromkreis aus Supraleitern, also Bauteilen, die Strom ohne elektrischen Widerstand leiten. Diese trennten sie durch eine dünne Schicht aus einem Material, das überhaupt keinen Strom leitete. Die Anordnung aus Supraleiter-Isolator-Supraleiter nennt man Josephson-Kontakt. Wird nun eine Stromquelle an den Josephson-Kontakt angeschlossen und ein geringer elektrischer Strom durch den Kontakt geleitet, verhält er sich weiterhin wie ein Supraleiter ohne Unterbrechung, da die Cooper-Paare (paarweise Zusammenschlüsse von beweglichen Elektronen in Supraleitern) durch die Barriere tunneln.

Clarke, Devoret und Martinis konnten nun zeigen, dass die Cooper-Paare, die sich durch den Supraleiter bewegten, eine Einheit bildeten, die sich so verhielt, als wäre sie ein einziges Teilchen, das die gesamte Schaltung ausfüllte. Mehr noch: Im Experiment zeigt das System aus Millionen von Teilchen seinen Quantencharakter, indem es die Energiebarriere überwindet und dabei eine messbare elektrische Spannung erzeugt. Das System ist zudem quantisiert, was bedeutet, dass es nur bestimmte Mengen an Energie absorbiert oder emittiert.

Es sei wunderbar, dass die jahrhundertealte Quantenmechanik immer wieder neue Überraschungen bereithalte, sagte Olle Eriksson, der Vorsitzende des Nobelkomitees für Physik. So hätte einer der Vordenker der Quantenmechanik und selbst Physik-Nobelpreisträger, Paul Dirac, einmal gesagt, er glaube nicht, dass seine Entdeckungen eines Tages einen konkreten Nutzen haben würden. Heutzutage jedoch, so führte Eriksson weiter aus, gebe es praktisch keine Technologie, die nicht auf Quanteneffekten beruht oder diese ausnutzt. Die in diesem Jahr mit dem Nobelpreis geehrten Entdeckungen eröffnen Möglichkeiten für die Entwicklung der nächsten Generation der Quantentechnologie, darunter Quantenkryptografie, Quantencomputer und Quantensensoren.

Der über Telefon aus Kalifornien in die Pressekonferenz zugeschaltete, ursprünglich aus England stammende John Clarke bezeichnete den Anruf als »größte Überraschung seines Lebens«. Clarke leitete damals die Arbeitsgruppe an der University of California, zu der auch der gebürtige Franzose Devoret und der US-Amerikaner Martinis gehörten. Sie hätten damals nicht für möglich gehalten, dass ihre Arbeit einmal nobelpreiswürdig sein würde. Insgesamt war dem 83-jährigen Wissenschaftler seine Überwältigung anzumerken: Immer wieder suchte er nach Worten, um die Fragen der anwesenden Journalisten zu beantworten – kein Wunder, wurde er auch gegen drei Uhr nachts vom Nobelkomitee aus dem Bett geholt.

Die Nobelpreise gelten als die weltweit angesehensten Auszeichnungen für wissenschaftliche Leistungen und sind mit elf Millionen schwedischen Kronen dotiert, das entspricht umgerechnet rund einer Million Euro. Sie sollen diejenige Forschung würdigen, die der Menschheit zuletzt den größten Nutzen gebracht hat. Seit dem Jahr 1901 wurde der Physik-Nobelpreis 119-mal an 229 unterschiedliche Personen verliehen, darunter nur fünf Frauen. Ein Forscher erhielt den Preis bislang zweimal: John Bardeen wurde im Jahr 1956 für die Erfindung des Transistors und im Jahr 1972 für seine Theorie der Supraleitung geehrt.

Vergangenes Jahr erhielten Geoffrey Hinton und John Hopfield die Ehrung dafür, dass sie den Grundstein für künstliche neuronale Netze legten, aus denen moderne KI-Anwendungen hervorgingen. Die Verleihung der Preise findet jedes Jahr am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel, in Stockholm statt.