量子力学百年之际诺奖揭晓:三位科学家用宏观实验叩开量子计算大门
2025年10月7日,诺贝尔物理学奖揭晓,来自美国的三位科学家——加州大学伯克利分校的约翰·克拉克、耶鲁大学的米歇尔·H·德沃雷特以及加州大学圣巴巴拉分校的约翰·M·马蒂尼斯,凭借“在电路中揭示宏观量子力学隧穿与能量量子化现象”的突破性成果,共同摘得桂冠。这一奖项的颁发,恰逢量子力学重要理论矩阵力学创立100周年,联合国也将今年定为国际量子科学技术年,学界此前便广泛预测诺奖将聚焦量子领域。微信pk10群
三位科学家的研究核心在于,通过实验证明量子世界的奇异特性并非仅存在于微观原子层面,而是能在毫米级宏观器件中观测到。复旦大学物理学系教授李晓鹏解释,经典电学描述电流、电压等宏观物理量的关系,而量子力学聚焦单个粒子的微观行为,如量子隧穿效应——粒子可“穿越”障碍物而非反弹。此次诺奖表彰的正是科学家在宏观尺度验证量子隧穿的实验。
1984年至1985年,克拉克、德沃雷特(时为博士后)与马蒂尼斯(博士研究生)在加州大学伯克利分校开展了一系列实验。他们利用超导体(无电阻导电材料)构建电路,发现系统能通过隧穿逃离零电压状态并产生电压,同时仅以特定能量值吸收或发射能量,展现出量子化特性。湖南师范大学超导量子器件专家彭智慧指出,这一研究是量子比特领域的先驱性工作,为超导量子计算奠定了基础,诺贝尔委员会此次授奖是对利用超导器件验证量子力学原理的认可。
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