获奖成果核心 - 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·马蒂尼斯，表彰其开创性发现使量子现象“肉眼可见”[1] - 该成果基于前人百年探索，为新一代量子技术发展奠定坚实基础[1] 实验突破细节 - 三名科学家在20世纪80年代于加州大学伯克利分校进行开创性实验，构建了包含两个超导体并由绝缘薄层分隔的电路[2] - 实验展示了超导体中所有带电粒子可表现出“整齐划一”的行为，如同单个粒子充满整个电路[2] - 系统通过量子隧穿效应从零电压状态“逃离”，产生可观测电压，首次实现宏观量子隧穿[2] - 实验表明该系统是量子化的，只能吸收或释放特定能级的能量，与量子力学预测相符[2] - 该实验成果被物理学家类比为将“薛定谔的猫”思想实验变为可置于手掌中的可见电路[2] 历史理论基础 - 量子力学诞生于1925年，是现代物理学重要基础，本次获奖成果基于百年科学探索[3] - 1928年物理学家乔治·伽莫夫通过分析重原子核α衰变首次提出量子隧穿效应理论[3] - 超导研究中，“库珀对”概念由1972年诺贝尔奖得主莱昂·库珀提出，“约瑟夫森结”由1973年诺贝尔奖得主布赖恩·约瑟夫森提出[3] - 获奖科学家在先行者成果基础上，通过“约瑟夫森结”实验首次证实“库珀对”集体呈现量子态时，整个电路能像单个粒子实现隧穿跃迁[3] 技术应用前景 - 量子力学为数字技术提供基础，例如计算机芯片中的微晶体管是成熟的量子技术应用实例[4] - 2025年诺贝尔物理学奖成果为开发下一代量子技术提供机遇，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器[4] - 该成就使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界，当前多国正开展如量子计算机等相关研究[4] - 推动量子科学领域发展需要国际合作，许多重大成果通过国际合作实现[4][5] - 在量子科学领域，国际合作是寻找未来解决方案的关键，体现了“科学属于全人类”的诺贝尔遗嘱精神[5]