专家解读在宏观尺度观测量子隧穿效应诺奖得主的突破性贡献

小大

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

关键词：

2025-10-07 22:25:28 澎湃新闻

瑞典皇家科学院10月7日宣布，三名科学家因在量子力学领域的贡献获2025年诺贝尔物理学奖。获奖者为约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特和约翰·M·马蒂尼斯，以表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧道效应和能量量子化”。

三位科学家通过一系列实验证明，量子世界的奇特特性可在宏观系统中具象化。他们设计的超导电路系统能从一种状态隧穿到另一种状态，仿佛直接穿过一堵墙。他们还证实，该系统会以特定大小的能量“剂量”吸收和释放能量，与量子力学的预测完全一致。三人将平分1100万瑞典克朗奖金。

计算机微芯片中的晶体管是我们身边成熟的量子技术的一个例子。今年的诺贝尔物理学奖为开发下一代量子技术提供了机遇，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器。诺贝尔物理学奖委员会主席奥勒·埃里克森表示，能够庆祝百年量子力学不断带来新的惊喜，真是太棒了。量子力学是所有数字技术的基础。

上海交通大学李政道研究所助理研究员应江华表示，量子计算被视为未来科技革命的核心领域之一，三位获奖者的贡献堪称超导量子计算领域发展的重要开端。

1968年，克拉克在英国剑桥大学获得博士学位后移居美国，并在美国加利福尼亚大学伯克利分校组建了自己的研究团队，专注于利用超导体和“约瑟夫森结”探索各类物理现象。20世纪80年代中期，德沃雷特在法国巴黎获得博士学位后，以博士后身份加入克拉克的研究团队。当时，博士生马蒂尼斯也在该团队中。三人共同承担起“证明宏观量子隧穿效应”的挑战。

量子力学描述的是单粒子尺度下的显著特性。在量子物理中，这种尺寸远小于光学显微镜的观测极限，这与“宏观现象”形成鲜明对比。宏观现象由大量粒子构成，例如日常生活中的一颗球由数量庞大的分子组成，不会表现出任何量子力学效应。球每次撞向墙面都会反弹回来，但在微观世界中，单个粒子有时会直接穿过等效的“壁垒”，出现在另一侧，这种量子力学现象就被称为“隧穿效应”。

12 3 全文共 3 页下一页

关闭

专家解读在宏观尺度观测量子隧穿效应 诺奖得主的突破性贡献

相关新闻

今日热点

频道热点

专家解读在宏观尺度观测量子隧穿效应诺奖得主的突破性贡献