新諾獎(jiǎng)得主曾多次來華參加學(xué)術(shù)活動(dòng) 量子隧穿效應(yīng)奠基者獲獎(jiǎng)

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2025-10-08 07:58:16 京報(bào)網(wǎng)

10月7日，瑞典皇家科學(xué)院宣布將2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)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?cè)陔娐分邪l(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿和能量量子化。

中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員范桁表示，雖然這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)來得比預(yù)期早，但超導(dǎo)量子計(jì)算尚未真正落地，其他技術(shù)路線也遠(yuǎn)未成熟。這份“提前”的認(rèn)可既是對(duì)奠基性工作的肯定，也體現(xiàn)了學(xué)界對(duì)其未來的堅(jiān)定信心。

量子隧穿效應(yīng)是一種奇特的量子現(xiàn)象，即使粒子的能量不足以翻越勢(shì)壘，它仍有一定的概率瞬間出現(xiàn)在墻的另一邊。今年是國(guó)際量子年，也是量子力學(xué)創(chuàng)立一百周年。湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院教授彭智慧認(rèn)為，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給這三位科學(xué)家，不僅紀(jì)念了這段光輝歷史，更嘉獎(jiǎng)了那些將量子科學(xué)推向前沿的當(dāng)代奠基者。他們的研究證實(shí)，即使在宏觀尺度的超導(dǎo)電路中，也能直接觀測(cè)到量子隧穿效應(yīng)，為量子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用開辟了關(guān)鍵路徑。

范桁指出，他們基于宏觀超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)的量子效應(yīng)構(gòu)成了當(dāng)今超導(dǎo)量子計(jì)算的物理基礎(chǔ)。目前，超導(dǎo)量子計(jì)算在可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出巨大潛力，而這三位獲獎(jiǎng)科學(xué)家正是這一領(lǐng)域的重要奠基人。

約翰·克拉克和米歇爾·H·德沃雷特曾獲得我國(guó)頒發(fā)的2021年度墨子量子獎(jiǎng)。陸朝陽介紹，約翰·克拉克在超導(dǎo)和超導(dǎo)電子學(xué)方面作出了重大貢獻(xiàn)，特別是在超導(dǎo)量子干涉期間的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域。他的研究團(tuán)隊(duì)首次觀測(cè)到了介觀系統(tǒng)中能級(jí)的量子化。米歇爾·H·德沃雷特則在利用超導(dǎo)電路實(shí)現(xiàn)量子信息處理方面作出了重要貢獻(xiàn)。

約翰·M·馬丁尼斯是2019年谷歌實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)越性的核心人物。2014年，他率領(lǐng)美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的12人實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)加入量子人工智能實(shí)驗(yàn)室。此后五年間，他們從幾個(gè)量子比特發(fā)展到最終完成53個(gè)比特的“懸鈴木”處理器，這些關(guān)鍵進(jìn)展均由馬丁尼斯主導(dǎo)推進(jìn)。

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