John M. Martinis

John Matthew Martinis (1958) è un fisico statunitense, professore emerito di fisica presso l'Università della California - Santa Barbara e premio Nobel per la fisica nel 2025 insieme a John Clarke e Michel Devoret per la scoperta dell'effetto tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell'energia in un circuito elettrico costituito da superconduttori^[1].

Biografia

Lezione di John Martinis nel 2017 "Prospettive per una Macchina per la Fattorizzazione Quantistica".

Formazione

Ha conseguito la laurea (B.Sc.) ed il dottorato di ricerca (Ph.D.) in fisica presso l'Università della California - Berkeley rispettivamente nel 1980 e nel 1987. Durante gli studi di dottorato, Martinis ha studiato il comportamento quantistico di una variabile macroscopica, la differenza di fase attraverso una giunzione tunnel Josephson. Il suo relatore di tesi era John Clarke, con cui collaborò insieme a Michel Devoret, allora ricercatore post-dottorato.

Nel 1985 Clarke, Devoret e Martinis pubblicarono un'analisi degli impulsi a microonde che dimostrava il comportamento quantistico di una giunzione Josephson, lavoro che divenne una delle basi per il successivo sviluppo del calcolo quantistico basato su superconduttori.^[2]

Carriera

Dopo il dottorato, Martinis intraprese un post-dottorato presso il Commissariat à l'Énergie Atomique di Parigi-Saclay, in Francia, e successivamente si unì alla divisione di tecnologia elettromagnetica del National Institute of Standards and Technology (NIST) a Boulder, in Colorado, dove sviluppò amplificatori a SQUID (Superconducting Quantum Interference Device)^[3] e tecniche di rilevamento dei raggi X basate su microcalorimetri superconduttori^[4].

Dal 2002 Martinis ha iniziato a lavorare con qubit basati su giunzioni Josephson con l'obiettivo di costruire il primo computer quantistico su larga scala.

Nel 2004 si trasferì all'Università della California - Santa Barbara, dove ricoprì la cattedra Worster in fisica sperimentale fino al 2017. All'UCSB ha continuato a lavorare sul calcolo quantistico, dimostrando una varietà di nuovi dispositivi e capacità quantistiche.

Insieme ad Andrew Cleland, nel 2010 ha ricevuto il premio AAAS per la scoperta scientifica dell'anno (Breakthrough of the Year" di Science Magazine) per l'esperimento che ha dimostrato il primo comportamento quantistico di un oscillatore meccanico.

Nel 2014 lui e il suo gruppo furono assunti da Google per fondare il laboratorio Google Quantum AI Lab, con l’obiettivo di costruire un computer quantistico basato su qubit superconduttori. ^[5]

Nel 2019 Martinis e il suo team pubblicarono su Nature l’articolo Quantum supremacy using a programmable superconducting processor^[6], in cui descrissero il raggiungimento della supremazia quantistica mediante un processore a 53 qubit. Nell’aprile 2020 Martinis ha lasciato Google dopo essere stato riassegnato a un ruolo consultivo.

Nel 2020 si è trasferito in Australia per unirsi alla start-up Silicon Quantum Computing, fondata dalla professoressa Michelle Simmons. Nel 2022 co-fondò la società Qolab, focalizzata sulla produzione industriale di qubit di alta qualità basati su semiconduttori, dove dal 2025 ricopre il ruolo di CTO.

Premi e riconoscimenti

2010 – Breakthrough of the Year di Science Magazine.
2014 – Fritz London Memorial Prize, condiviso con Michel Devoret e Robert J. Schoelkopf, "Per i progressi fondamentali e pionieristici nel campo della sperimentazione nel controllo quantistico, dell'elaborazione delle informazioni quantistiche e dell'ottica quantistica con qubit superconduttori e fotoni a microonde."
2021 – John Stewart Bell Prize, "Per le innovazioni nella progettazione e nel controllo di dispositivi superconduttori."
2025 – Premio Nobel per la fisica, "Per la scoperta dell’effetto tunnel quantistico macroscopico e della quantizzazione dell’energia in un circuito elettrico."

Altri progetti

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Note

^ (EN) Press release: The Nobel Prize in Physics 2025, su The Nobel Prize, 7 ottobre 2025. URL consultato il 7 ottobre 2025.
^ M. H. Devoret, J. M. Martinis e J. Clarke, Measurements of macroscopic quantum tunneling out of the zero-voltage state of a current-biased Josephson junction, in Phys. Rev. Lett., vol. 55, n. 18, 1985, p. 1908, DOI:10.1103/PhysRevLett.55.1908.
^ Welty, R. P., & Martinis, J. M. (2002). A series array of DC SQUIDs. IEEE Transactions on Magnetics, 27(2), 2924-2926
^ Hilton, G. C., Martinis, J. M., Irwin, K. D., Bergren, N. F., Wollman, D. A., Huber, M. E., ... & Nam, S. W. (2001). Microfabricated transition-edge X-ray detectors. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 11(1), 739-742
^ (EN) Google Quantum AI, su quantumai.google, Google.
^ Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Nature 574, 505–510 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

Collegamenti esterni

(EN) Sito ufficiale, su physics.ucsb.edu.
(EN) John M. Martinis, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
(EN) John M. Martinis, su nobelprize.org.
(EN) John M. Martinis, su Mathematics Genealogy Project, North Dakota State University.

Controllo di autorità	VIAF (EN) 82157581706833782033 · ORCID (EN) 0000-0003-1399-2566 · GND (DE) 1378373081

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[Nobel-1] (EN) Press release: The Nobel Prize in Physics 2025, su The Nobel Prize, 7 ottobre 2025. URL consultato il 7 ottobre 2025.

[2] M. H. Devoret, J. M. Martinis e J. Clarke, Measurements of macroscopic quantum tunneling out of the zero-voltage state of a current-biased Josephson junction, in Phys. Rev. Lett., vol. 55, n. 18, 1985, p. 1908, DOI:10.1103/PhysRevLett.55.1908.

[3] Welty, R. P., & Martinis, J. M. (2002). A series array of DC SQUIDs. IEEE Transactions on Magnetics, 27(2), 2924-2926

[4] Hilton, G. C., Martinis, J. M., Irwin, K. D., Bergren, N. F., Wollman, D. A., Huber, M. E., ... & Nam, S. W. (2001). Microfabricated transition-edge X-ray detectors. IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 11(1), 739-742

[5] (EN) Google Quantum AI, su quantumai.google, Google.

[6] Arute, F., Arya, K., Babbush, R. et al. Quantum supremacy using a programmable superconducting processor. Nature 574, 505–510 (2019). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1666-5

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V · D · M Vincitori del Premio Nobel per la fisica
1901 - 1925	Wilhelm Conrad Röntgen (1901) • Hendrik Lorentz, Pieter Zeeman (1902) • Antoine Henri Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie (1903) • John William Strutt Rayleigh (1904) • Philipp von Lenard (1905) • Joseph John Thomson (1906) • Albert Abraham Michelson (1907) • Gabriel Lippmann (1908) • Carl Ferdinand Braun, Guglielmo Marconi (1909) • Johannes Diderik van der Waals (1910) • Wilhelm Wien (1911) • Nils Gustaf Dalén (1912) • Heike Kamerlingh Onnes (1913) • Max von Laue (1914) • William Henry Bragg, William Lawrence Bragg (1915) • Charles Glover Barkla (1917) • Max Planck (1918) • Johannes Stark (1919) • Charles Edouard Guillaume (1920) • Albert Einstein (1921) • Niels Bohr (1922) • Robert Millikan (1923) • Manne Siegbahn (1924) • James Franck, Gustav Hertz (1925)
1926 - 1950	Jean Baptiste Perrin (1926) • Arthur Compton, Charles Thomson Rees Wilson (1927) • Owen Willans Richardson (1928) • Louis de Broglie (1929) • Chandrasekhara Venkata Raman (1930) • Werner Karl Heisenberg (1932) • Paul Dirac, Erwin Schrödinger (1933) • James Chadwick (1935) • Carl David Anderson, Victor Franz Hess (1936) • Clinton Joseph Davisson, George Paget Thomson (1937) • Enrico Fermi (1938) • Ernest Orlando Lawrence (1939) • Otto Stern (1943) • Isidor Isaac Rabi (1944) • Wolfgang Pauli (1945) • Percy Williams Bridgman (1946) • Edward Victor Appleton (1947) • Patrick Maynard Stuart Blackett (1948) • Hideki Yukawa (1949) • Cecil Frank Powell (1950)
1951 - 1975	John Douglas Cockcroft, Ernest Walton (1951) • Felix Bloch, Edward Mills Purcell (1952) • Frits Zernike (1953) • Max Born, Walther Bothe (1954) • Polykarp Kusch, Willis Lamb (1955) • John Bardeen, Walter Houser Brattain, William Bradford Shockley (1956) • Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang (1957) • Pavel Alekseevič Čerenkov, Il'ja Michajlovič Frank, Igor' Evgen'evič Tamm (1958) • Owen Chamberlain, Emilio Segrè (1959) • Donald Glaser (1960) • Robert Hofstadter, Rudolf Ludwig Mössbauer (1961) • Lev Davidovič Landau (1962) • Maria Goeppert-Mayer, Hans Jensen, Eugene Wigner (1963) • Nikolaj Gennadievič Basov, Aleksandr Michajlovič Prochorov, Charles Hard Townes (1964) • Richard Feynman, Julian Schwinger, Shin'ichirō Tomonaga (1965) • Alfred Kastler (1966) • Hans Bethe (1967) • Luis Álvarez (1968) • Murray Gell-Mann (1969) • Hannes Alfvén, Louis Néel (1970) • Dennis Gabor (1971) • John Bardeen, Leon Cooper, Robert Schrieffer (1972) • Leo Esaki, Ivar Giaever, Brian Josephson (1973) • Antony Hewish, Martin Ryle (1974) • Aage Niels Bohr, Ben Mottelson, James Rainwater (1975)
1976 - 2000	Burton Richter, Samuel Chao Chung Ting (1976) • Philip Warren Anderson, Nevill Francis Mott, John Hasbrouck van Vleck (1977) • Pëtr Leonidovič Kapica, Arno Penzias, Robert Woodrow Wilson (1978) • Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam, Steven Weinberg (1979) • James Cronin, Val Fitch (1980) • Nicolaas Bloembergen, Arthur Schawlow, Kai Siegbahn (1981) • Kenneth Geddes Wilson (1982) • Subrahmanyan Chandrasekhar, William Alfred Fowler (1983) • Simon van der Meer, Carlo Rubbia (1984) • Klaus von Klitzing (1985) • Gerd Binnig, Heinrich Rohrer, Ernst Ruska (1986) • Georg Bednorz, Karl Alexander Müller (1987) • Leon Max Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger (1988) • Hans Dehmelt, Wolfgang Paul, Norman Foster Ramsey (1989) • Jerome Isaac Friedman, Henry Way Kendall, Richard Edward Taylor (1990) • Pierre-Gilles de Gennes (1991) • Georges Charpak (1992) • Russell Alan Hulse, Joseph Hooton Taylor Jr. (1993) • Bertram Brockhouse, Clifford Shull (1994) • Martin Lewis Perl, Frederick Reines (1995) • David M. Lee, Douglas Osheroff, Robert Coleman Richardson (1996) • Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji, William Phillips (1997) • Robert Laughlin, Horst Störmer, Daniel Tsui (1998) • Gerardus 't Hooft, Martinus Veltman (1999) • Žores Ivanovič Alfërov, Jack St. Clair Kilby, Herbert Kroemer (2000)
2001 - 2025	Eric Allin Cornell, Wolfgang Ketterle, Carl Wieman (2001) • Raymond Davis Jr., Riccardo Giacconi, Masatoshi Koshiba (2002) • Aleksej Alekseevič Abrikosov, Vitalij Lazarevič Ginzburg, Anthony James Leggett (2003) • David Gross, David Politzer, Frank Wilczek (2004) • Roy Glauber, John L. Hall, Theodor Hänsch (2005) • John Cromwell Mather, George Fitzgerald Smoot (2006) • Albert Fert, Peter Grünberg (2007) • Yōichirō Nambu, Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa (2008) • Charles K. Kao, Willard Sterling Boyle, George Elwood Smith (2009) • Andrej Gejm, Konstantin Novosëlov (2010) • Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam Riess (2011) • Serge Haroche, David Wineland (2012) • François Englert, Peter Higgs (2013) • Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shūji Nakamura (2014) • Takaaki Kajita, Arthur McDonald (2015) • David Thouless, Duncan Haldane, John Michael Kosterlitz (2016) • Rainer Weiss, Barry Clark Barish, Kip Thorne (2017) • Arthur Ashkin, Gérard Mourou, Donna Strickland (2018) • Jim Peebles, Michel Mayor, Didier Queloz (2019) • Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez (2020) • Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi (2021) • Alain Aspect, John Clauser, Anton Zeilinger (2022) • Pierre Agostini, Ferenc Krausz, Anne L'Huillier (2023) • John Hopfield, Geoffrey Hinton (2024) • John Clarke, Michel H. Devoret, John M. Martinis (2025)