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虎撲10月07日訊 瑞典皇家科學(xué)院決定將 2025 年物理學(xué)諾貝爾獎授予三人，，板年布位以表彰他們“在電路中發(fā)現了宏觀(guān)量子力學(xué)隧穿與能量量子化現象”：

約翰?克拉克（John Clarke），諾貝美國加州大學(xué)伯克利分校；

米歇爾?H?德沃雷（Michel H. Devoret），爾物美國耶魯大學(xué)及加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校；

約翰?M?馬蒂尼斯（John M. Martinis），獎公家因獎美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校?？茖W(xué)

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，學(xué)突他們通過(guò)一系列實(shí)驗證明，破獲量子世界的流言理學(xué)量力奇異特性可以在一個(gè)大到可以握在手中的系統中具體化。

2025 年物理學(xué)諾貝爾獎獎金為 1100 萬(wàn)瑞典克朗（現匯率約合 832.35 萬(wàn)元人民幣），板年布位由獲獎?wù)咂椒?。諾貝

諾貝爾委員會(huì )指出，爾物這三位獲獎?wù)叩莫劰乙颡剬?shí)驗在一塊芯片上展現了量子物理的實(shí)際效應，回答了物理學(xué)中的科學(xué)一個(gè)重要問(wèn)題：量子力學(xué)效應能否在宏觀(guān)系統中被觀(guān)測到？

他們通過(guò)實(shí)驗驗證，即使是學(xué)突由大量粒子組成、可用手掌握持的電路系統，也能呈現出量子隧穿和能量量子化等量子行為。

量子隧穿是指粒子能夠“穿過(guò)”原本無(wú)法跨越的勢壘。然而，通常當系統包含大量粒子時(shí)，這種量子效應會(huì )迅速消失。三位科學(xué)家的研究證明，量子特性可以在宏觀(guān)尺度上被精確呈現。

超導電路中的宏觀(guān)量子實(shí)驗

1984 年至 1985 年間，克拉克、德沃雷和馬蒂尼斯三人使用超導材料構建了一種特殊電子電路。電路中，兩個(gè)超導元件之間由一層極薄的絕緣材料隔開(kāi)，形成所謂“約瑟夫森結”（Josephson junction）。這種結構可在無(wú)電阻的情況下導電。

研究人員通過(guò)精確控制電路參數，觀(guān)察到當電流通過(guò)時(shí)，電荷在整個(gè)超導系統中表現得如同一個(gè)填滿(mǎn)電路的單一“宏觀(guān)粒子”。

起初，該系統處于“零電壓”狀態(tài)，電流流動(dòng)但沒(méi)有電壓，似乎被困在無(wú)法跨越的能量勢壘后。實(shí)驗顯示，該系統可通過(guò)量子隧穿“躍出”這一狀態(tài)，產(chǎn)生可測量的電壓信號，從而體現出其量子特性。

研究團隊還進(jìn)一步證實(shí)，這個(gè)系統的能量是量子化的 —— 即它只能吸收或釋放特定量的能量，完全符合量子力學(xué)的理論預測。

百年量子理論的再度突破

諾貝爾物理學(xué)委員會(huì )主席奧勒?埃里克森（Olle Eriksson）表示：“能夠慶祝百年量子力學(xué)持續帶來(lái)新驚喜，令人振奮。量子力學(xué)不僅深具科學(xué)意義，也是所有數字技術(shù)的基礎?！?/p>

他指出，晶體管等現代計算機微芯片中的元件，本身就是基于量子原理的成熟技術(shù)。此次獲獎成果為下一代量子技術(shù) —— 包括量子加密、量子計算與量子傳感 —— 奠定了重要的實(shí)驗基礎。

獲獎?wù)吆?jiǎn)介：

約翰?克拉克（John Clarke），1942 年生于英國劍橋，1968 年獲英國劍橋大學(xué)博士學(xué)位，現任美國加州大學(xué)伯克利分校教授。

米歇爾?H?德沃雷（Michel H. Devoret），1953 年生于法國巴黎，1982 年獲法國巴黎南大學(xué)博士學(xué)位，現任美國耶魯大學(xué)及加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校教授。

約翰?M?馬蒂尼斯（John M. Martinis），1958 年出生，1987 年獲美國加州大學(xué)伯克利分校博士學(xué)位，現任加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校教授。

過(guò)去5年的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者：

2024年諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家約翰·霍普菲爾德和英國裔加拿大科學(xué)家杰弗里·欣頓，以表彰他們在使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的機器學(xué)習方面的基礎性發(fā)現和發(fā)明。

2023年諾貝爾物理學(xué)獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們將產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗方法用于研究物質(zhì)的電子動(dòng)力學(xué)。

2022年諾貝爾物理學(xué)獎授予法國科學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國科學(xué)家約翰·克勞澤、奧地利科學(xué)家安東·蔡林格，以表彰他們?yōu)榧m纏光子實(shí)驗、證明違反貝爾不等式和開(kāi)創(chuàng )量子信息科學(xué)所作出的貢獻。

2021年諾貝爾物理學(xué)獎授予日裔美籍科學(xué)家真鍋淑郎和德國科學(xué)家克勞斯·阿塞爾曼，以表彰他們“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的貢獻，另一半授予意大利科學(xué)家喬治·帕里西，表彰他發(fā)現了從原子到行星尺度的物理系統中無(wú)序和漲落之間的相互影響。

2020年諾貝爾物理學(xué)獎一半授予羅杰·彭羅斯，另一半共同授予萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲。羅杰·彭羅斯因發(fā)現黑洞的形成是廣義相對論的有力預測而獲獎，萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲則因在銀河系中心發(fā)現了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲獎。

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虎撲10月07日訊 瑞典皇家科學(xué)院決定將 2025 年物理學(xué)諾貝爾獎授予三人，，以表彰他們“在電路中發(fā)現了宏觀(guān)量子力學(xué)隧穿與能量量子化現象”：

約翰?克拉克（John Clarke），美國加州大學(xué)伯克利分校；

米歇爾?H?德沃雷（Michel H. Devoret），美國耶魯大學(xué)及加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校；

約翰?M?馬蒂尼斯（John M. Martinis），美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，他們通過(guò)一系列實(shí)驗證明，量子世界的奇異特性可以在一個(gè)大到可以握在手中的系統中具體化。

2025 年物理學(xué)諾貝爾獎獎金為 1100 萬(wàn)瑞典克朗（現匯率約合 832.35 萬(wàn)元人民幣），由獲獎?wù)咂椒帧?/p>

諾貝爾委員會(huì )指出，這三位獲獎?wù)叩膶?shí)驗在一塊芯片上展現了量子物理的實(shí)際效應，回答了物理學(xué)中的一個(gè)重要問(wèn)題：量子力學(xué)效應能否在宏觀(guān)系統中被觀(guān)測到？

他們通過(guò)實(shí)驗驗證，即使是由大量粒子組成、可用手掌握持的電路系統，也能呈現出量子隧穿和能量量子化等量子行為。

量子隧穿是指粒子能夠“穿過(guò)”原本無(wú)法跨越的勢壘。然而，通常當系統包含大量粒子時(shí)，這種量子效應會(huì )迅速消失。三位科學(xué)家的研究證明，量子特性可以在宏觀(guān)尺度上被精確呈現。

超導電路中的宏觀(guān)量子實(shí)驗

1984 年至 1985 年間，克拉克、德沃雷和馬蒂尼斯三人使用超導材料構建了一種特殊電子電路。電路中，兩個(gè)超導元件之間由一層極薄的絕緣材料隔開(kāi)，形成所謂“約瑟夫森結”（Josephson junction）。這種結構可在無(wú)電阻的情況下導電。

研究人員通過(guò)精確控制電路參數，觀(guān)察到當電流通過(guò)時(shí)，電荷在整個(gè)超導系統中表現得如同一個(gè)填滿(mǎn)電路的單一“宏觀(guān)粒子”。

起初，該系統處于“零電壓”狀態(tài)，電流流動(dòng)但沒(méi)有電壓，似乎被困在無(wú)法跨越的能量勢壘后。實(shí)驗顯示，該系統可通過(guò)量子隧穿“躍出”這一狀態(tài)，產(chǎn)生可測量的電壓信號，從而體現出其量子特性。

研究團隊還進(jìn)一步證實(shí)，這個(gè)系統的能量是量子化的 —— 即它只能吸收或釋放特定量的能量，完全符合量子力學(xué)的理論預測。

百年量子理論的再度突破

諾貝爾物理學(xué)委員會(huì )主席奧勒?埃里克森（Olle Eriksson）表示：“能夠慶祝百年量子力學(xué)持續帶來(lái)新驚喜，令人振奮。量子力學(xué)不僅深具科學(xué)意義，也是所有數字技術(shù)的基礎?！?/p>

他指出，晶體管等現代計算機微芯片中的元件，本身就是基于量子原理的成熟技術(shù)。此次獲獎成果為下一代量子技術(shù) —— 包括量子加密、量子計算與量子傳感 —— 奠定了重要的實(shí)驗基礎。

獲獎?wù)吆?jiǎn)介：

約翰?克拉克（John Clarke），1942 年生于英國劍橋，1968 年獲英國劍橋大學(xué)博士學(xué)位，現任美國加州大學(xué)伯克利分校教授。

米歇爾?H?德沃雷（Michel H. Devoret），1953 年生于法國巴黎，1982 年獲法國巴黎南大學(xué)博士學(xué)位，現任美國耶魯大學(xué)及加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校教授。

約翰?M?馬蒂尼斯（John M. Martinis），1958 年出生，1987 年獲美國加州大學(xué)伯克利分校博士學(xué)位，現任加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校教授。

過(guò)去5年的諾貝爾物理學(xué)獎獲得者：

2024年諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家約翰·霍普菲爾德和英國裔加拿大科學(xué)家杰弗里·欣頓，以表彰他們在使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的機器學(xué)習方面的基礎性發(fā)現和發(fā)明。

2023年諾貝爾物理學(xué)獎授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們將產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗方法用于研究物質(zhì)的電子動(dòng)力學(xué)。

2022年諾貝爾物理學(xué)獎授予法國科學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國科學(xué)家約翰·克勞澤、奧地利科學(xué)家安東·蔡林格，以表彰他們?yōu)榧m纏光子實(shí)驗、證明違反貝爾不等式和開(kāi)創(chuàng )量子信息科學(xué)所作出的貢獻。

2021年諾貝爾物理學(xué)獎授予日裔美籍科學(xué)家真鍋淑郎和德國科學(xué)家克勞斯·阿塞爾曼，以表彰他們“對地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預測全球變暖”的貢獻，另一半授予意大利科學(xué)家喬治·帕里西，表彰他發(fā)現了從原子到行星尺度的物理系統中無(wú)序和漲落之間的相互影響。

2020年諾貝爾物理學(xué)獎一半授予羅杰·彭羅斯，另一半共同授予萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲。羅杰·彭羅斯因發(fā)現黑洞的形成是廣義相對論的有力預測而獲獎，萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲則因在銀河系中心發(fā)現了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲獎。

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