2025年诺贝尔物理学奖揭晓，3位美国科学家获奖

当地时间10月7日，瑞典皇家科学院决定将2025年诺贝尔物理学奖授予

约翰·克拉克，1942年出生于英国剑桥。1968年获得英国剑桥大学博士学位。美国加州大学伯克利分校教授。

麦克·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）1953年出生于法国巴黎。1982年法国巴黎南大学博士。美国康涅狄格州纽黑文耶鲁大学和加州大学圣巴巴拉分校教授。

约翰·M·马蒂尼（John M. Martinis）生于1958年。1987年美国加州大学伯克利分校博士。美国加州大学圣巴巴拉分校教授。

以表彰他们在量子力学领域的贡献。

“发现电路中的宏观量子力学隧道效应和能量量子化”

他们在一个芯片上进行的实验揭示了量子物理的作用。物理学中一个重要的问题是，能够展示量子机械效应的系统最大尺寸。今年的诺贝尔奖获得者通过一项实验，展示了在一个可用手握住的足够大的电路系统中，既有量子力学隧穿现象又有量子化能级。

量子力学允许粒子通过称为隧穿的过程直接穿过障碍物。一旦涉及大量粒子，量子机械效应通常会变得微不足道。获奖者的实验表明，量子机械特性可以在宏观尺度上具象化。

在1984年和1985年，约翰·克拉克（John Clarke）、麦克·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）和约翰·M·马蒂尼（John M. Martinis）进行了一系列与超导体构建的电子电路的实验，这些元件可以在没有电阻的情况下导电。在电路中，超导组件被一层薄薄的非导电材料分开，这种设置被称为约瑟夫森结（Josephson junction）。通过精炼和测量电路的各种特性，他们能够控制和探索在电流通过时出现的现象。流动在超导体中的带电粒子组成了一个在整体上表现得像是填满整个电路的单一粒子系统。

这个宏观粒子状系统最初处于一种状态，在这种状态下电流可以在没有任何电压的情况下流动。该系统被困在这个状态中，就像是在一个它无法跨越的障碍后面。在实验中，系统显示出它的量子特性，成功地通过隧穿逃逸出零电压状态。系统状态的变化通过电压的出现而被检测到。

获奖者们还展示了该系统以量子力学预测的方式行为，它是量子化的，这意味着它只吸收或发出特定量的能量。

“能庆祝一个世纪前的量子力学不断带来新的惊喜，这真是太美妙了。此外，量子力学作为所有数字技术的基础，也极其有用，”诺贝尔物理学委员会主席奥尔勒·埃里克松（Olle Eriksson）说。

计算机微芯片中的晶体管就是周围已建立的量子技术的一个例子。今年的诺贝尔物理学奖为开发下一代量子技术提供了机会，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器。

约翰·克拉克（John Clarke）1942年出生于英国剑桥。1968年获英国剑桥大学博士学位。美国加州大学伯克利分校教授。

麦克·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）1953年出生于法国巴黎。1982年获法国巴黎第十一大学博士学位。现任耶鲁大学（康涅狄格州纽黑文）和加州大学（圣巴巴拉）教授。

约翰·M·马蒂尼（John M. Martinis）1958年生。1987年获美国加州大学伯克利分校博士学位。现为美国加州大学圣巴巴拉分校教授。

奖金金额：1100万瑞典克朗，由获奖者平分。

文章来源：公众号—美国纽约华人商会