
量子力学3先驱获诺贝尔物理奖 为下一代数位科技发展铺路

(法新社斯德哥尔摩7日电) 英国学者克拉克、法国学者德沃雷及美国学者马丁尼斯今天获颁诺贝尔物理学奖,以表彰他们在电路中发现宏观量子力学穿隧效应及能量量子化,为下一代数位科技发展铺平道路。
●百年量子力学带来新的惊喜
量子力学揭示微观世界的运作方式,举例来说,一颗普通的球撞到墙壁会弹回,但在量子尺度下,粒子实际上能直接穿过类似的墙壁,这种现象称为「穿隧效应(tunnelling)」。
量子力学的行为在人们熟知的极微观层级─例如原子与次原子粒子─已被深入研究;但与描述宏观世界的古典物理学相比,这些现象往往显得离奇且难以直觉理解。
2025年诺贝尔物理学奖,表彰的是克拉克(John Clarke)、德沃雷(Michel Devoret)和马丁尼斯(John Martinis)在1980年代进行的实验,即如何透过超导体制成电路,在宏观尺度上观察到量子穿隧效应,证明在特定条件下,量子力学也能影响日常可见的物体行为。
量子技术如今已无所不在,例如电脑微晶片中的电晶体就是一例。
瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)在声明中表示,这些实验展示出「量子世界的奇异特性,在可手持的装置中实际呈现」。
评审团指出,这些发现「为开发下一代量子技术提供机遇,包括量子加密、量子电脑和量子感测器」。 诺贝尔物理学奖委员会主席艾瑞克森(Olle Eriksson)表示:「能够庆祝有百年历史的量子力学不断带来新惊喜,令人感到美妙。同时量子力学也极为实用,因为它是所有数位科技的基础。」
●3位得主中有2人与Google有关 现年83岁的克拉克,是美国加州大学柏克莱分校(University of California, Berkeley)教授,72岁的德沃雷则在美国耶鲁大学及加州大学圣巴巴拉分校(University of California, Santa Barbara)任教,67岁的马丁尼斯也任职于加州大学圣巴巴拉分校。
马丁尼斯曾在谷歌(Google)担任量子人工智慧实验室(Quantum Artificial Intelligence Lab)负责人,直到2020年。任职Google期间,他所属的研究团队于2019年宣称达成「量子霸权」(quantum supremacy),即利用次原子粒子特性的电脑,在解题效率上大幅超越全球最强的超级电脑。
而德沃雷除了担任教授外,也兼任Google量子AI部门的首席科学家。
克拉克透过电话对记者说:「坦白说,这是我一生中最大的惊喜。我从没想过这项研究有一天会得到诺贝尔奖的肯定。」 他解释说,科学家们当初专注于物理实验,并未意识到后续的实际应用。「我们完全没想到这项发现会产生如此重大的影响。」 他补充说:「我现在是用手机通话,我想你们也是。而手机能够运作的其中一个根本原因,就是这些研究成果。」
●历届得主
历届得主包括科学史上一些最具影响力的人物,例如爱因斯坦(Albert Einstein)、居礼夫妇(Pierre and Marie Curie)以及量子理论先驱波耳(Niels Bohr)等。
2024年诺贝尔物理学奖是由美国科学家霍普菲尔德(John J. Hopfield)及英国出生的加拿大科学家辛顿(Geoffrey E. Hinton)共同获得,他们因为对类神经网路的奠基性发现与发明,使机器学习获得巨大进展而获此殊荣。(译者:刘文瑜/核稿:严思祺)