诺贝尔物理学奖获奖成果 - 2025年诺贝尔物理学奖授予约翰・克拉克、米歇尔・H・德沃雷和约翰・M・马丁尼斯，以表彰他们"在电路中发现宏观量子力学隧穿效应与能量量子化现象" [1] - 获奖实验证明量子力学特性可在宏观尺度体现，解决了"系统能展示量子力学效应的最大尺寸"这一核心问题 [1] - 实验构建了约一厘米大小的芯片，其中包含数十亿个库珀对，将量子效应从微观原子尺度拓展到宏观尺度 [37] 实验核心发现 - 实验展示了宏观量子隧穿现象：一个由两个超导体通过绝缘薄层隔开的电路，其波函数被限制在零电压状态，但能通过量子隧穿逃逸并产生电压 [21][24][35] - 实验证明该系统是量子化的，只能以特定量值吸收或释放能量 [15][38] - 通过注入不同波长微波，系统吸收能量后跃迁到更高能级，较高能级的隧穿发生率更高，与量子力学预测完全一致 [39][41] 技术路径与行业影响 - 获奖研究是超导量子计算技术的奠基和里程碑之作，为超导量子计算机的飞速发展铺平道路 [2][43] - 超导量子电路技术是目前工程化程度最高、最具前景的量子计算技术路线之一，利用量子化状态电路作为量子比特 [2][43] - 该宏观量子系统被视为人造量子态的基础构件，可用于模拟其他量子系统，助力理解量子世界 [42] 学术价值与历史地位 - 实验首次从本身具有宏观特性的量子态中直接产生可测量的宏观电压效应，不同于以往由大量微观单元组合引发的宏观量子现象 [42] - 该宏观量子系统被类比为"薛定谔的猫"思想实验，表明涉及大量粒子的宏观系统其集体行为完全符合量子力学预测 [42] - 专家评论认为此次获奖实至名归，与2012年授予量子计算硬件的诺贝尔奖类似，标志着量子计算硬件领域的重大进展 [3]