Welchen Quanteneffekt wiesen sie in einem makroskopischen Stromkreis nach?

John Clarke, Michel Devoret und John Martinis zeigten in den 1980er Jahren, dass ein supraleitender elektrischer Schaltkreis, gebaut in einer Größe, die man in der Hand halten kann, Quantentunneln und quantisierte Energiezustände aufweisen konnte – Verhaltensweisen, von denen man zuvor annahm, sie träten nur im Maßstab einzelner Atome auf. Ihre Experimente zeigten, dass ein ganzer Schaltkreis aus Milliarden Atomen als ein einziges kollektives Quantenobjekt agieren konnte.

Kernspaltung ist ein völlig anderer physikalischer Prozess, bei dem Atomkerne gespalten werden, und supraleitender Magnetismus allein erfasst nicht, was diese Entdeckung besonders machte – der Durchbruch bestand speziell darin, dass Quantentunneln und quantisierte Zustände im makroskopischen Maßstab auftraten.

Diese Arbeit legte wesentliche Grundlagen für die heutigen supraleitenden Quantencomputer, die genau auf solchen konstruierten makroskopischen Quantenschaltkreisen beruhen, manchmal 'künstliche Atome' genannt, als ihre grundlegenden Bausteine.