瑞典皇家科學院近日宣布,將2025年諾貝爾物理學獎授予三位科學家——約翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特和約翰·M·馬丁尼斯,以表彰他們在量子物理領域的開創性貢獻。評審委員會指出,他們的研究首次在宏觀電路中觀測到量子隧穿效應,并實現了能量量化的精確驗證,為量子技術發展奠定了關鍵理論基礎。
三位獲獎者通過精密設計的電路實驗,成功捕捉到宏觀尺度下的量子行為。傳統認知中,量子效應僅存在于微觀粒子層面,而他們的研究證實,在特定條件下,宏觀電路同樣能表現出量子隧穿特性——粒子穿越經典力學中不可逾越的勢壘。這一發現打破了量子與經典世界的界限,為開發新型量子器件提供了重要依據。
研究團隊開發的實驗裝置能夠精確控制電路中的能量狀態,首次實現了宏觀系統中能量量化的直接觀測。評審委員會強調,這種量化現象是量子系統的核心特征,此前僅在原子或分子尺度被證實。三位科學家的成果不僅拓展了量子力學的適用范圍,更為量子計算、量子傳感等領域開辟了新路徑。
獲獎者之一約翰·克拉克在接受采訪時表示,這項研究始于對"宏觀系統是否遵循量子規則"的質疑。經過十余年實驗,團隊最終在超導電路中觀測到清晰的量子隧穿信號。米歇爾·H·德沃雷特補充道,實驗的關鍵在于構建極低噪聲的測量環境,并設計出能夠區分量子與熱漲落效應的協議。
諾貝爾物理學獎評審委員會主席指出,這項研究具有雙重意義:既深化了人類對量子力學基本概念的理解,又為實用量子技術提供了物理基礎。隨著量子計算從理論走向工程應用,三位科學家的發現將持續影響未來科技發展軌跡。目前,全球多個實驗室已基于他們的方法開展后續研究,推動量子技術向更高精度邁進。











