2025年10月7日，諾貝爾物理學獎揭曉，來自美國的三位科學家——加州大學伯克利分校的約翰·克拉克、耶魯大學的米歇爾·H·德沃雷特以及加州大學圣巴巴拉分校的約翰·M·馬蒂尼斯，憑借“在電路中揭示宏觀量子力學隧穿與能量量子化現象”的突破性成果，共同摘得桂冠。這一獎項的頒發，恰逢量子力學重要理論矩陣力學創立100周年，聯合國也將今年定為國際量子科學技術年，學界此前便廣泛預測諾獎將聚焦量子領域。

三位科學家的研究核心在于，通過實驗證明量子世界的奇異特性并非僅存在于微觀原子層面，而是能在毫米級宏觀器件中觀測到。復旦大學物理學系教授李曉鵬解釋，經典電學描述電流、電壓等宏觀物理量的關系，而量子力學聚焦單個粒子的微觀行為，如量子隧穿效應——粒子可“穿越”障礙物而非反彈。此次諾獎表彰的正是科學家在宏觀尺度驗證量子隧穿的實驗。

1984年至1985年，克拉克、德沃雷特（時為博士后）與馬蒂尼斯（博士研究生）在加州大學伯克利分校開展了一系列實驗。他們利用超導體（無電阻導電材料）構建電路，發現系統能通過隧穿逃離零電壓狀態并產生電壓，同時僅以特定能量值吸收或發射能量，展現出量子化特性。湖南師范大學超導量子器件專家彭智慧指出，這一研究是量子比特領域的先驅性工作，為超導量子計算奠定了基礎，諾貝爾委員會此次授獎是對利用超導器件驗證量子力學原理的認可。

復旦大學物理系教授黃吉平比喻，三位科學家的工作如同將“幽靈般”的量子行為從原子尺度擴展至肉眼可見的宏觀世界。他們通過特殊設計的超導電路，首次在宏觀層面清晰呈現“能量臺階”（能量量子化）與“隔空穿越”效應。這一成果不僅震撼物理學基礎，更直接推動了量子計算機的發展，證明量子世界可通過精密設計的電路（如超導電路中的LC振蕩回路與約瑟夫森結）被操控。

該研究的應用前景遠超物理學范疇。彭智慧介紹，除量子計算外，其成果還可用于量子傳感領域，例如探測傳統手段難以捕捉的極低能量微波光子；潛在應用還包括量子增強雷達、暗物質候選粒子（如軸子、暗光子）探測等前沿方向。上海交通大學李政道研究所助理研究員應江華認為，今年諾獎的特殊性在于，不僅獎勵基礎研究，更間接肯定了成果的工程化與應用落地——馬蒂尼斯作為谷歌超導計算團隊前負責人，曾證明量子計算的優越性，被視為“超導量子計算工程化的標志性人物”；德沃雷特則創立了超導量子計算創業公司。

量子計算已成為全球技術競爭最激烈的領域之一。李曉鵬指出，當前多國均在發展量子計算產業，中國與美國的發展水平相當，但在基礎科學研究與人才積累上仍有差距。國內最早開展相關研究的單位包括中國科學院物理研究所與南京大學，其中中國科學院院士潘建偉團隊、朱曉波團隊（與浙江大學王浩華團隊合作）已達到國際先進水平，尤其在超導量子計算實驗研究方面與谷歌團隊競爭激烈。