Jelenlegi fizikai ismereteink szerint az általunk érzékelhető világban más fizikai szabályok működnek, mint a apró mérettartományban, a kvantumvilágban. A fizika egyik nagy kérdése, hogy mi a legnagyobb mérettartomány, ahol még a kvantumfizika törvényszerűségei uralkodhatnak – az idei díjazottak egy olyan áramkörrel kísérleteztek, amelyen a kvantummechanikai alagúteffektus és az energiakvantálás jelenségét is meg tudták figyelni, miközben az eszköz elég nagy volt ahhoz, hogy kézben tarthassuk.
1984-ben a három tudós szupravezetőkkel kísérletezett (ezek olyan anyagok, amik elektromos ellenállás nélkül képesek vezetni az áramot). A kísérletben a szupravezetőn áthaladó töltött részecskék olyan rendszert alkottak, ami úgy viselkedett, mintha egyetlen, az egész áramkört kitöltő részecskéből állna.
Ez a makroszkopikus, részecskeszerű rendszer kezdetben olyan állapotban van, amelyben az áram feszültség nélkül folyik. A rendszer ebben az állapotban van csapdába esve, mintha egy gát mögött lenne, amelyet nem tud átlépni. A kísérletben a rendszer kvantum jellegét mutatja azzal, hogy alagútképződéssel képes kilépni a nulla feszültségű állapotból. A rendszer megváltozott állapotát a feszültség megjelenése révén észlelik.
A rendszer a kvantummechanika által megjósolt módon viselkedik – kvantál, ami azt jelenti, hogy csak meghatározott mennyiségű energiát nyel el vagy bocsát ki.
Ez a felfedezés hozzájárult a jövő technológiájának – úgy mint a kvantumkriptográfia, a kvantumszámítógép és a kvantumérzékelők – fejlesztéséhez.
