Alles, was wir sehen, anfassen oder benutzen – Atome, Moleküle, Materie – besteht aus Teilchen, die sich nach den Gesetzen der Quantenphysik verhalten. Die Quantenwelt ist also das „Betriebssystem“ unserer Wirklichkeit.
Die Regeln, nach denen sich Quantenteilchen verhalten, sind oft kontraintuitiv, weil es ganz andere sind als die Regeln, die wir aus dem Alltag kennen. So können Teilchen in der Quantenwelt zum Beispiel Hindernisse durchdringen. Ein Effekt, der „Quantentunneln“ genannt wird.
Von der Quantentheorie zur Praxis
John Clarke, Michael Devoret und John Martinis gelang es in den 1980er-Jahren, dieses Verhalten zu beobachten. Besonders spektakulär: Sie konnten zeigen, dass der Effekt auch in makroskopischen Systemen auftritt – also in Objekten, die groß genug sind, um für uns sichtbar zu sein. Bis dahin ging man davon aus, dass Quantenphänomene nur auf atomarer Ebene auftreten.
Darüber hinaus bestätigten sie ein Postulat, das Max Planck 1900 gemacht hatte. Nämlich, dass Quantenteilchen Energie immer nur in bestimmten Mengen aufnehmen und abgeben können. Den namensgebenden Quanten.
Damit haben die drei Nobelpreisträger gezeigt, dass die Quantenmechanik nicht nur eine Theorie für winzige Teilchen ist, sondern auch in unserer Welt nutzbar gemacht werden kann. Ihre Forschung bildet die Grundlage für die Entwicklung von supraleitenden Quantencomputern, wie sie von Google oder IBM entwickelt werden.
Der Nobelpreis - eine Marke für sich
Er ist weder der älteste Wissenschaftspreis der Welt, noch der, der am höchsten dotiert ist. Trotzdem ist kein Preis so bekannt, ja fast legendär wie der von Alfred Nobel gestiftete.
Der Erfolg des Preises erklärt sich zum Teil auch aus der Biografie des Stifters: ein Mann, der das Dynamit erfindet, und aus Entsetzen über die Folgen der Welt etwas Gutes hinterlassen will. Mit seinem Vermächtnis, diejenigen auszuzeichnen, „deren Entdeckung oder Erfindung der Menschheit im vorangegangenen Jahr den größten Dienst erbracht hat“, adelte er eine Idee und machte ihre Entdeckerinnen und Entdecker zu Symbolfiguren für menschlichen Fortschritt.
Mit dieser Symbolkraft hat der Nobelpreis eine Bedeutung, die sich auch in der Popkultur widerspiegelt: Von „The Big Bang Theory“ bis zu den „Simpsons“ – zahlreiche Filme und Serien enthalten direkte Referenzen an die noble Auszeichnung.
Ein Anruf aus Stockholm
Auch das Nobelkomitee selbst tut einiges dafür, dieses öffentliche Image zu fördern. Dazu gehört unter anderem der legendäre „Anruf aus Stockholm“, der die Ausgezeichneten auch mal live während der Verkündigung erreicht. Weil der Preis weltweit vergeben wird und die Vergabezeit sich nach der Mitteleuropäischen Zeitzone richtet, hat es im Laufe der Jahrzehnte viele Telefonate mit Forschenden im Schlafanzug gegeben.
Mary Brunkow, die dieses Jahr den Preis für Medizin verliehen bekommt, hielt den nächtlichen Anruf der unbekannten Nummer aus Schweden für Spam und stellte ihr Telefon auf lautlos. Wer wirklich angerufen hatte, erfuhr sie erst später, als ein Journalist in den frühen Morgenstunden an der Tür klingelte.
Geoffrey Hinton, der gemeinsam mit John Hopfield im letzten Jahr den Nobelpreis für Physik erhalten hat, war trotz der Zeitverschiebung nach Kalifornien wach, als das Telefon klingelte, und in der Lage, auch um zwei Uhr nachts Fragen von Journalisten zu beantworten. Die beiden Physiker erhielten den Preis für ihre Forschung zum maschinellen Lernen. Eine Arbeit, mit der sie die Grundlage für die KI-Revolution gelegt haben.
