在超导电路中观测到量子隧穿…“打开了量子计算机的根基”
今年诺贝尔物理学奖由三位科学家约翰·克拉克（John Clarke）、米歇尔·德沃雷（Michel Devoret）、约翰·马蒂尼斯（John Martinis）共同获得，以表彰他们证明量子力学在远大于原子的宏观尺度系统中同样适用。
瑞典皇家科学院诺贝尔委员会于当地时间7日宣布，鉴于他们“在宏观量子隧穿以及电路中的能量量子化方面的发现”，决定将2025年诺贝尔物理学奖授予三人。
2025年诺贝尔物理学奖因“在全新尺度上研究量子力学”的贡献授予 John Clarke、Michel Devoret、John Martinis 等三人。联合通讯社提供
View original image委员会表示：“他们的研究表明，量子力学并不局限于微观世界”，“在可以拿在手里的电路中同样观测到了量子效应”。
此次研究是在1984年至1985年间，通过超导体制成的电子电路——约瑟夫森结（Josephson junction），实验性地证明了电子穿越势垒移动的“量子隧穿”现象，以及能量仅以量子为单位发生变化的“能量量子化”。意义在于，首次展示了由数千亿个电子纠缠在一起的整个电路，会像一个巨大的量子粒子那样整体运动。
这项实验后来成为超导量子比特（quantum bit）技术的基础，被视为量子计算机硬件发展的起点。委员会指出：“他们的发现成为量子计算机、量子密码和量子传感器等下一代技术发展的基石。”
诺贝尔物理学奖评选委员会委员奥勒·埃里克松（Olle Eriksson）表示：“诞生已逾100年的量子力学仍在不断带来新的惊奇”，“这项研究重新界定了量子世界与经典世界的边界。”
三位获奖者目前都以美国高校为主要活动基地。克拉克出生于英国剑桥，是加州大学伯克利分校名誉教授，也是超导量子电路研究的开拓者。德沃雷出生于法国巴黎，是耶鲁大学名誉教授，同时担任谷歌Quantum AI的首席科学家（Chief Scientist）。马蒂尼斯曾任加州大学圣塔芭芭拉分校教授，2014年加入谷歌并领导量子计算项目，目前与他人共同创办初创企业Qolab，担任首席技术官（CTO）。
加州大学伯克利分校教授克拉克表示：“这是我一生中最令人惊叹的时刻”，“我们的发现，在某种意义上是量子计算的基础。现在还无法精确断言它所处的确切位置，但手机之所以能够运作，其中一个原因就是这些东西在实际上是‘正确的’。”
成均馆大学物理学系教授Jung Yeon-uk表示：“电子能翻过围墙到处跑，这怎么可能？研究就是从这个疑问出发的”，“这三位就是亲自加以验证的人。”他评价称：“他们通过实验展示了量子现象在宏观尺度上也能保持存在，而这种电路结构后来被谷歌、IBM等全球企业直接应用于量子芯片设计。”
近年来，诺贝尔物理学奖愈发倾向于聚焦量子物理的实验验证。继2022年关于纠缠（entanglement）实验、2023年利用超短脉冲激光观测电子运动的研究之后，今年“宏观量子隧穿”成为获奖主题。专家分析称：“本次获奖是宣告量子力学第二个百年（Second Century of Quantum）开启的信号弹”，“这是一项为量子计算、量子通信和量子传感等新工业革命打开大门的发现。”
获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合16.4亿韩元）的奖金。诺贝尔委员会继前一天公布生理学或医学奖（表彰免疫耐受的发现）之后，于当日宣布物理学奖得主，随后将于8日公布化学奖、9日公布文学奖、10日公布和平奖、13日公布经济学奖得主。
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