瑞典皇家科学院在 10 月 7 日宣布，将 2025 年诺贝尔物理学奖授予 John Clarke、Michel H. Devoret 和 John M. Martinis 三名量子物理学家，以表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面的贡献。

三位得主均在美国任教。Clarke 出生于英国；Devoret 出生于法国，目前兼任 Google Quantum AI 首席科学家；Martinis 曾任 谷歌量子人工智能实验室负责人，曾在 2019 年带领团队实现“量子霸权”。

物理学中的一个主要问题是，能展示量子力学效应的系统最大尺度是多少。今年的诺贝尔奖获得者通过一个电路进行了实验，在该系统中，他们同时演示了量子力学隧穿效应和能量量子化，而这个系统的尺寸大到足以用手握住。

在 1984 年和 1985 年，John clarke、Michel H. Devoret 和 John M. Martini 使用由超导体构建的电子电路进行了一系列实验。在电路中，超导元件被一层薄薄的绝缘材料隔开，这种结构被称为约瑟夫森结。

通过精化并测量其电路的各种特性，他们能够控制并探索当电流通过时出现的现象。共同在超导体中移动的带电粒子构成了一个系统，其行为就好像它们是填充整个电路的单个粒子一样。

这个宏观的类粒子系统最初处于一种电流流动而没有任何电压的状态。系统被束缚在这种状态中，就像被困在一个无法穿越的势垒后面。在实验中，系统通过成功隧穿脱离零电压状态，展示了其量子特性。系统状态的改变通过电压的出现而被检测到。

诺贝尔物理学委员会当天表示，今年的诺贝尔物理学奖成果为开发量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术提供了可能。

相关来源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/10/552731.shtm