剛剛，瑞典皇家科學院宣布，將2025年諾貝爾物理學獎授予三位美國科學家約翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特和約翰·M·馬丁尼斯，以表彰他們在電路中發現宏觀量子力學隧穿和能量量子化。
得知諾獎授予該領域，中國科學院物理研究所研究員范桁表示，雖在意料之外，卻在情理之中?！蔼勴椀拇_比預期來得要早?！彼f，“超導量子計算尚未真正落地，其他技術路線也遠未成熟。但正因如此，這份‘提前’的認可更顯其分量，它既是對奠基性工作的肯定，也昭示著學界對其未來的堅定信心?！?span style="display:none">Qbr速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
他們的發現是超導量子計算的物理基礎
量子隧穿效應是一種奇特的量子現象，就像粒子會“穿墻術”。即使它的能量不夠高，撞上一堵看似不可逾越的“能量高墻”，也仍有一定的概率瞬間出現在墻的另一邊。在傳統認知中，粒子需要足夠的能量才能翻越勢壘，但量子力學揭示了粒子以概率波形式存在，使其能“隧穿”通過看似不可逾越的障礙。
今年是國際量子年，也恰逢量子力學創立一百周年?！爸Z貝爾物理學獎頒發給這三位科學家，其意義不僅在于紀念這段光輝歷史，更在于嘉獎那些真正將量子科學推向前沿的當代奠基者。”湖南師范大學物理與電子科學學院教授彭智慧說，他們的研究證實，即使在宏觀尺度的超導電路中，也能直接觀測到量子隧穿效應。這一發現打破了“量子行為僅存在于微觀世界”的舊有認知，為量子技術的實際應用開辟出關鍵路徑。
范桁認為，他們所發現的、基于宏觀超導約瑟夫森結的量子效應，構成了當今超導量子計算的物理基礎。目前，超導量子計算發展迅速，無論在可擴展性還是穩定性方面都展現出巨大潛力，而這三位獲獎科學家，正是這一領域的重要奠基人。
其中，約翰·克拉克和米歇爾·H·德沃雷特曾獲得我國頒發的2021年度墨子量子獎。“給這兩位頒發墨子量子獎，主要是表彰他們作為領軍人物開創了超導量子電路?！敝袊茖W技術大學教授、墨子量子科技基金會秘書長陸朝陽說。
陸朝陽介紹，約翰·克拉克在超導和超導電子學方面作出了重大貢獻，特別是在超導量子干涉期間的開發和應用領域。他的研究團隊首次觀測到了介觀系統中能級的量子化，他們在實驗上證實了就像原子一樣，單個約瑟夫森結也具有分立的能級。而米歇爾·H·德沃雷特在利用超導電路來實現量子信息處理方面作出了重要貢獻。
另一位獲獎者約翰·M·馬丁尼斯是2019年谷歌實現“量子霸權”的核心人物。2014年，他率領美國加州大學圣塔芭芭拉分校的12人實驗團隊整體加入量子人工智能實驗室?！按撕笪迥觊g，他們從幾個量子比特到最終完成53個比特的‘懸鈴木’處理器，關鍵進展均由馬丁尼斯主導推進?！狈惰旖榻B，正是他將超導量子計算從實驗室原理驗證，推向了芯片級工程實現的新階段。
兩位獲獎者是師生關系
獲得墨子量子獎后，約翰·克拉克在接受采訪時說的話，讓陸朝陽至今印象深刻?！八f，希望你們能記住這條忠告：如果你在實驗中嘗試的一切都成功了，那說明你的目標還不夠高?！标懗栒J為，“這句話點破了科研的精髓：真正的探索，必然伴隨失敗。科學家應勇于挑戰高難度目標，不為輕易獲得的成果所滿足?！?span style="display:none">Qbr速刷資訊——每天刷點最新資訊，了解這個世界多一點SUSHUAPOS.COM
彭智慧與約翰·克拉克有過多次接觸，對他懷有一份特別的親切感。他回憶道：“我導師蔡兆申教授是第一個做出固態量子比特的團隊負責人，他和我導師是摯友，因此常來訪問，我和他的接觸也多了起來。在我印象里，他就是一位和藹可親的長者。”
說起三位獲獎者中誰最令他印象深刻，彭智慧毫不猶豫地選擇了約翰·M·馬丁尼斯。在他看來，馬丁尼斯的經歷堪稱一段傳奇：本科攻讀電子學，隨后在約翰·克拉克教授門下完成物理學與電子學交叉方向的博士研究，后來更帶領谷歌團隊攻堅超導量子計算機。
“他是一個進取心非常強的人，始終以造出通用超導量子計算機為目標。大約二十年前，我就見識過他極強的技術實力：當時的很多實驗設備，都是他親自設計、自己動手搭建的。”彭智慧說。
更重要的是，馬丁尼斯對待學術極為嚴謹。彭智慧分享了一則軼事：“在一次學術會議上，他的導師約翰·克拉克正在作報告，馬丁尼斯卻在臺下當場指出錯誤，直言‘您這里講得不對’。這個舉動讓全場聽眾都十分驚訝。”
談及中國在量子科技領域的發展，范桁感到很自豪。他說：“我國在這一領域已位居全球第一梯隊。中國科學院物理所、潘建偉院士團隊的‘祖沖之’系列、浙江大學、清華大學、南方科技大學等團隊系列成果，都在持續突破超導量子計算關鍵指標的世界紀錄。”
“國外同行實現了超導比特‘從0到1’的概念驗證，而我們更多承擔‘從10到100’的放大與工程化，將實驗室突破快速推向數十乃至上百量子比特的規?；?、工程化階段，并在此過程中驗證其可擴展性與量子優越性。”范桁說道。
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