量子领域三位科学家获2025诺贝尔物理学奖！ 瑞典皇家科学院于北京时间2025年10月7日宣布，将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克（John Clarke）、米歇尔·德沃雷（Michel H. Devoret）与约翰·马丁尼斯（John M. Martinis），以表彰他们“在电路中实现宏观量子隧穿与能级量子化”的杰出贡献。 这项工作奠定了现代超导量子电路的基础，是量子计算与量子信息技术能够在工程尺度上实现的关键一步。 在量子力学诞生的百余年里，人们习惯于在原子、电子或光子等微观系统中观测量子现象。而在更大尺度的体系中，如电路元件、机械振子或磁通环路，量子特性通常会被环境噪声迅速“抹去”，导致系统表现为经典行为。 克拉克、德沃雷和马丁尼斯三位科学家正是在“如何让宏观系统保持量子特性”这一核心问题上实现了里程碑式的突破。他们的研究基于超导约瑟夫森结（Josephson junction），即在两块超导体之间夹入一层极薄的绝缘层，使超导电子对（库珀对）能够以量子隧穿的形式穿过势垒，从而形成量子相位变量。 通过精密设计与极低温实验（接近绝对零度），他们首次在宏观电路中直接观测到了： • 宏观量子隧穿（Macroscopic Quantum Tunnelling）：整个电路的相位或电流状态能够“穿越”经典势垒，从一个稳定态量子隧穿到另一个稳定态，表明量子叠加与隧穿并非仅属于微观世界。 • 能级量子化（Energy Level Quantisation）：当电路的“相位粒子”在势阱中振荡时，所具有的能量不是连续的，而是离散的量子能级结构，与原子中电子能级类似。 这些成果不仅证明了量子力学适用于宏观体系，也为人类提供了一种可工程化的“人造原子”平台，使量子态的设计、操控和测量成为可能。他们的研究为后续的超导量子比特（superconducting qubit）奠定了坚实的物理基础。如今，被广泛使用的transmon、flux qubit、phase qubit等架构，均可追溯至他们关于能级量子化与宏观隧穿的原始实验思想。 2025年的诺贝尔物理学，不仅是对这三位科学家个人贡献的肯定，更是对量子工程时代的礼赞。从他们的工作出发，量子力学从实验室的微观观测走向了可控、可扩展的宏观装置，推动了包括量子计算、量子传感与量子通信在内的整个量子科技产业。科学 诺贝尔奖 量子力学 量子 量子计算机
