專家解讀在宏觀尺度觀測量子隧穿效應(yīng) 諾獎(jiǎng)得主的突破性貢獻(xiàn)

小大

用微信掃描二維碼
分享至好友和朋友圈

關(guān)鍵詞：

2025-10-07 22:25:28 澎湃新聞

瑞典皇家科學(xué)院10月7日宣布，三名科學(xué)家因在量子力學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)?wù)邽榧s翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特和約翰·M·馬蒂尼斯，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)電路中的宏觀量子力學(xué)隧道效應(yīng)和能量量子化”。

三位科學(xué)家通過一系列實(shí)驗(yàn)證明，量子世界的奇特特性可在宏觀系統(tǒng)中具象化。他們設(shè)計(jì)的超導(dǎo)電路系統(tǒng)能從一種狀態(tài)隧穿到另一種狀態(tài)，仿佛直接穿過一堵墻。他們還證實(shí)，該系統(tǒng)會(huì)以特定大小的能量“劑量”吸收和釋放能量，與量子力學(xué)的預(yù)測完全一致。三人將平分1100萬瑞典克朗獎(jiǎng)金。

計(jì)算機(jī)微芯片中的晶體管是我們身邊成熟的量子技術(shù)的一個(gè)例子。今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)為開發(fā)下一代量子技術(shù)提供了機(jī)遇，包括量子密碼學(xué)、量子計(jì)算機(jī)和量子傳感器。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)委員會(huì)主席奧勒·埃里克森表示，能夠慶祝百年量子力學(xué)不斷帶來新的驚喜，真是太棒了。量子力學(xué)是所有數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)。

上海交通大學(xué)李政道研究所助理研究員應(yīng)江華表示，量子計(jì)算被視為未來科技革命的核心領(lǐng)域之一，三位獲獎(jiǎng)?wù)叩呢暙I(xiàn)堪稱超導(dǎo)量子計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展的重要開端。

1968年，克拉克在英國劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位后移居美國，并在美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校組建了自己的研究團(tuán)隊(duì)，專注于利用超導(dǎo)體和“約瑟夫森結(jié)”探索各類物理現(xiàn)象。20世紀(jì)80年代中期，德沃雷特在法國巴黎獲得博士學(xué)位后，以博士后身份加入克拉克的研究團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí)，博士生馬蒂尼斯也在該團(tuán)隊(duì)中。三人共同承擔(dān)起“證明宏觀量子隧穿效應(yīng)”的挑戰(zhàn)。

量子力學(xué)描述的是單粒子尺度下的顯著特性。在量子物理中，這種尺寸遠(yuǎn)小于光學(xué)顯微鏡的觀測極限，這與“宏觀現(xiàn)象”形成鮮明對(duì)比。宏觀現(xiàn)象由大量粒子構(gòu)成，例如日常生活中的一顆球由數(shù)量龐大的分子組成，不會(huì)表現(xiàn)出任何量子力學(xué)效應(yīng)。球每次撞向墻面都會(huì)反彈回來，但在微觀世界中，單個(gè)粒子有時(shí)會(huì)直接穿過等效的“壁壘”，出現(xiàn)在另一側(cè)，這種量子力學(xué)現(xiàn)象就被稱為“隧穿效應(yīng)”。

12 3 全文共 3 頁下一頁

關(guān)閉

專家解讀在宏觀尺度觀測量子隧穿效應(yīng) 諾獎(jiǎng)得主的突破性貢獻(xiàn)

相關(guān)新聞

今日熱點(diǎn)

頻道熱點(diǎn)