Tunneln gibt es nicht nur beim Fußball

Die Nobelpreise zeichnen teils komplizierte Dinge aus – und der Preis in der Kategorie Physik ist in dieser Hinsicht häufig die Königsdisziplin. Der diesjährige ist dafür ein gutes Beispiel: Die Auserwählten John Clarke (Großbritannien), Michel Devoret (Frankreich) und John Martinis (USA) teilen sich die Auszeichnung für ihre bahnbrechende Forschung zur Quantenmechanik. 

Quanten-was? Sollten Sie an der Materie verzagen, dann kommt hier ein Quantum Trost: fünf Nobelpreis-Fakten zum Mitreden.

Komplexe Materie, die ein Deutscher begründete 

2025 ist es 100 Jahre her, dass der Deutsche Werner Heisenberg die ersten Grundlagen für die Quantenmechanik publizierte - dafür wurde er übrigens zusammen mit zwei weiteren klugen Köpfen mit dem Physik-Nobelpreis für 1932 ausgezeichnet. 

Was geht mich das an?

Eine ganze Menge. «Es gibt heute keine fortschrittliche Technologie, die nicht auf Quantenmechanik und Quantenphysik beruht, zum Beispiel Mobiltelefone, Computer, Kameras und die Glasfaserkabel, die unsere Welt verbinden», sagte der Vorsitzende des zuständigen Nobelkomitees, Olle Eriksson. Die Quantenmechanik sei «die Grundlage aller digitalen Technologien». Transistoren in Computer-Mikrochips seien ein Beispiel für eine Quantentechnologie, die uns umgibt.

Tunneln gibt es nicht nur beim Fußball

Tunneln gibt es nicht nur im Fußball, sondern auch in der Quantenmechanik. Allen Fußballfans zum Dank versuchte das Nobelkomitee, die Entdeckung von Clarke, Devoret und Martinis mit Hilfe eines Balles zu erklären: Normalerweise pralle dieser jedes Mal zurück, wenn man ihn gegen eine Wand werfe, erläuterte ein Mitglied des Komitees, Göran Johansson. Ein einzelnes Teilchen dagegen könne in seiner mikroskopischen Welt manchmal direkt durch eine solche Barriere hindurchgehen und auf der anderen Seite erscheinen, sagte er - also ein bisschen so, als würde ein Ball durch ein Loch im Tornetz fliegen.

Und hier kommt das Tunneln, englisch tunnelling, ins Spiel: Die Experimente der Preisträger hätten gezeigt, dass ein solches Quantentunneln auch auf makroskopischer Ebene mit vielen Teilchen beobachtet werden könne, hieß es von den Nobeljuroren. Dazu schufen Clarke, Devoret und Martinis einen Stromkreis mit zwei Komponenten, die Strom ohne elektrischen Widerstand leiten können. Damit hätten sie gezeigt, dass die bizarren Eigenschaften der Quantenwelt in einem handlichen System greifbar gemacht werden können.

Nobels erste Kategorie

Die Nobelpreise gehen auf den Dynamit-Erfinder und Preisstifter Alfred Nobel (1833-1896) zurück. Der Schwede hatte vor seinem Tod in seinem Testament festgelegt, dass diejenigen ausgezeichnet werden sollten, die der Menschheit im vergangenen Jahr in den einzelnen Preiskategorien den größten Nutzen erwiesen haben - und die Physik schien ihm dabei ganz besonders am Herzen zu liegen: Diese Kategorie war nämlich die erste, die Nobel dabei erwähnte. 

Mal wieder keine Frau

Der Physik-Nobelpreis geht besonders häufig an gleich mehrere Preisträger zusammen, besonders selten aber an Frauen: Nur fünf Forscherinnen sind seit der ersten Preisverleihung im Jahr 1901 unter den nunmehr 229 unterschiedlichen Preisträgern in dieser Kategorie gewesen, drei davon aber allein in den vergangen sieben Jahren: Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963), Donna Strickland (2018), Andrea Ghez (2020) und Anne L'Huillier (2023) teilten sich den Preis mit jeweils zwei Mitpreisträgern.