谷歌的诺奖成就 - 谷歌在两年内斩获三项诺贝尔奖，产生五位得主，成为继贝尔实验室和IBM之后最具诺奖潜质的科技企业[3][4] - 2024年诺贝尔物理学奖得主中，德沃雷现任谷歌量子AI首席硬件科学家，马蒂尼斯也曾领导谷歌量子硬件团队[3] - 2024年诺贝尔化学奖得主哈萨比斯和江珀是谷歌DeepMind核心成员，2023年物理学奖得主辛顿曾在谷歌任职超过10年[3][4] 科技研究主导权转移 - 科技研究的主导权正在从传统的学术机构向大型科技公司转移[2][5] - 越来越多拥有科技公司背景的科学家获得诺贝尔奖，改变了以往获奖者多为单纯大学科研背景出身的状况[5] 公司主导研究的优势 - 大型科技公司拥有无可比拟的资金实力，能以百亿、千亿级别投入支撑短期无收益但有长远价值的基础性研究[6] - 公司在AI算法、量子计算工程化等能落地的基础研究领域处于产业最前沿和领先地位[6] - 通过巨量资源投入攻克技术难关，再将商业收益回流研发端，可能形成自我强化的创新飞轮[6] 量子隧穿研究的意义 - 2024年诺贝尔物理学奖表彰了科学家发现电路中的宏观量子隧穿效应和能量量子化[2] - 量子隧穿是微观粒子的穿墙术，获奖科学家通过精巧实验将其转化为肉眼可见现象[3] - 该研究为开发下一代量子技术，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器走出了关键一步[3]

投资评级 - 行业投资评级为“看好”，并予以“维持” [7] 核心观点 - 2025年诺贝尔物理学奖授予在宏观电路中实现量子隧穿效应和能量量子化的三位科学家，其成果为超导量子计算的发展奠定了坚实的实验和理论基础 [2][5][10] - 诺奖的公布为超导量子计算提供了“科学信用背书”，有助于降低投资决策中的基础科学不确定性，并有望吸引更多人才和战略资本进入该产业 [10] - 量子计算正从原理验证转向大规模工程化扩展，当前核心在于增加量子比特数量和质量、控制噪声、延长相干时间、提升保真度 [10] - 中国在超导量子计算领域取得显著进展，已成功构建105比特超导量子计算原型机“祖冲之三号”，其计算速度比最强超算快15个数量级 [10] - 诺奖成果将推动量子科技全产业链发展，包括基础光电元器件、量子通信核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台以及应用层 [2][10] - 建议关注量子科技全产业链，重点关注量子计算及量子通信龙头企业 [2][10] 事件描述 - 2025年10月7日，瑞典皇家科学院将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，以表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化的贡献 [2][5] 技术进展与产业影响 - 三位科学家通过超导电路首次在宏观电路中观测到量子隧穿现象，实现了量子领域的“尺度突破”，使得基于超导电路的量子器件在量子计算和量子精密测量领域的落地成为可能 [10] - 诺贝尔物理学委员会指出，该成果为开发量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术提供了可能 [10] - 当前量子计算的核心挑战在于增加量子比特数量和质量的同时，有效控制噪声、延长相干时间、提升保真度，并实现高精度的互联与控制 [10]

获奖成果核心内容 - 2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马丁尼斯，表彰其在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化的贡献 [2][4] - 三位科学家通过精密的超导电子电路，首次在肉眼可见的宏观尺度上同时验证了量子隧穿和能量量子化两个核心量子特性 [4][8] - 实验核心元件为约瑟夫森结，超导电路在低温下可像一个"宏观类粒子"那样被整体描述，系统通过量子隧穿逃逸到"运行态"并以电压跃迁作为观测信号 [5][7][8] 实验设计与发现 - 实验利用超导体构建电子电路，超导体内电子有序无阻力流动，整个系统如同单一粒子般运行 [5][7] - 实验观测到宏观系统只能以特定能级吸收或释放能量，这与量子力学理论预测的能量量子化一致 [8] - 该发现证明宏观超导电路可作为被人类触摸到的系统严格遵循量子力学，将量子现象从微观世界带到宏观尺度 [8] 科学意义与影响 - 研究成果把长期哲学思辨层面的问题转化为可通过实验数据回答的精确科学问题，与"薛定谔的猫"思想实验极为接近 [9] - 为"普适量子论"增加了分量，表明从原子到大型电路遵循同一量子规则，无需假设自然界存在神秘的"自动坍缩开关" [10] - 为检验或排除各类客观坍缩模型提供了清晰路线图，激励研究者构建更大更复杂的系统继续逼近量子—经典边界 [10] 量子力学应用与产业化 - 量子力学催生了众多革命性技术应用，包括晶体管、激光、核磁共振成像、原子钟等，构成现代科技的"隐形底座" [11] - 超导量子计算、量子通信与量子传感被视为"第二次量子革命"，本次诺奖成果为开发下一代量子技术如量子密码学、量子计算机和量子传感器提供机遇 [11][12] - 中国在量子通信与计算应用上取得显著进展，包括"墨子号"卫星实现1200公里纠缠分发、"祖冲之三号"超导量子计算原型机处理速度比最快超级计算机快千万亿倍 [13]

邓正红教授提出的软实力哲学与量子隧穿现象之间存在深刻的哲学与科学关联，这一观点体现了"规则先于物质"的宇宙观对量子物理现象的全新解释框架。 邓正红教授的软实力哲学与量子隧穿现象的关联，揭示了意识与物质交互的深层奥秘。在量子世界中，粒子能够穿越经典物理学认为不可逾越的势垒，这 种"非局域性"特征恰似软实力超越有形资源的渗透作用。当我们将观察者效应纳入考量时，会发现认知框架本身就在参与现实建构。 这种跨学科对话启发了对量子测量难题的新解读。在双缝实验中，观测行为导致波函数坍缩的现象，暗示着某种更高层级的"规则场"在支配量子行为。量子 真空涨落中涌现的虚粒子对，正是宇宙规则场进行自我表达的基本语法。海森堡不确定性原理在此获得了哲学升华：测不准性非但不是认知缺陷，反而彰显 了现实本身的创造潜能。进一步思考会发现，量子纠缠的超距作用与软实力的远程影响具有同构性。当两个粒子形成纠缠态后，对其中一个的测量会瞬间决 定另一个的状态，这种非因果关联产生跨时空共鸣。 这种范式转换带来革命性启示：若将宇宙视为量子化的软实力场，那么人类文明演进就是持续进行的宏观量子观测。每个价值主体既是规则的遵循者，又是 现实的创造者——这就是邓正 ...

量子隧穿现象的本质 - 量子力学描述的是在单个粒子尺度上显现的微观物理特性，与宏观现象形成对比 [1] - 在微观世界中，单个粒子能够直接穿过类似墙的障碍，出现在另一侧，这种现象被称为量子隧穿 [1] - 宏观物体由天文数字的分子组成，不会表现出量子力学效应 [1] 宏观量子隧穿的实验证明 - 1984年和1985年，约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马蒂尼斯三位科学家构建了一个包含两个超导体的电路 [1] - 实验证明了超导体中的所有带电粒子可以协同运动，表现得像一个单一粒子，充满整个电路 [1] - 该系统通过量子隧穿效应，在宏观尺度上展现出了量子特性 [1] - 实验装置承载于尺寸约为一厘米的芯片上，将量子效应从微观尺度推进到了宏观尺度 [3] 超导体与库珀对的作用 - 在极低温下，材料中的电子会两两结合成对，形成库珀对，此时材料变为超导体 [2] - 库珀对形成后，电子部分个体性消失，所有库珀对可被描述为一个统一的量子力学系统 [2] - 实验在一个包含数十亿个库珀对的宏观量子系统中观测到了量子现象 [3] 实验的深远影响 - 该系列实验表明，大量粒子可以共同表现出量子力学所预测的行为，这与薛定谔之猫在本质上是类似的 [4] - 这些研究不仅深化了人们对物理世界的理解，也为发展新一代量子技术开辟了新路径 [4] - 所开辟的技术领域包括量子加密、量子计算和量子传感等 [4]

2025年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·马蒂尼斯，表彰他们在宏观电路上实验发现微观量子世界的奇异特性 [1] - 获奖突破性成果为首次在由大量粒子组成的宏观物体上观测到量子隧穿现象 [1] - 该成果实证了存在由大量粒子构成却依然遵循量子力学规律的宏观系统，在概念重要性上与薛定谔的猫思想实验等同 [5] 量子隧穿现象与理论基础 - 量子隧穿是微观粒子能够穿透势能比周围区域高的能量障碍区域的量子力学现象 [1] - 隧穿是一个量子力学过程，随机性起着作用，不同类型的原子核因势垒高度和宽度不同而衰变速度各异 [2] - 乔治·伽莫夫于1928年意识到隧穿是某些重原子核发生衰变的原因 [2] 超导体与库珀对的关键作用 - 在极低温下，某些材料中的电子会形成库珀对，以完全无电阻的方式协同运动，使材料成为超导体 [2] - 超导体中的所有库珀对可视为一个整体量子系统，该系统的特性是实验的核心部分 [2] - 库珀对概念由利昂·库珀等人提出，并因此获得1972年诺贝尔物理学奖 [2] 宏观量子隧穿实验细节 - 科学家对由超导体构成的电路进行实验，超导元件被一层薄薄的非导电材料隔开 [3] - 宏观系统最初处于有电流流动但电压为零的状态，通过隧穿效应设法摆脱零电压状态，展示了量子特性 [3] - 实验测量了系统隧穿出零电压态所需的时间，并证明该系统具有能量量子化性质，只能以特定能量份额吸收或发射能量 [3] 研究成果的广泛影响 - 该成果首次从一个本身即为宏观的量子态中，直接产生了可测量的宏观效应——电压 [4] - 研究成果为探索微观世界规律提供了全新实验平台，可被视作大规模的人造原子，可嵌入不同实验装置或用于新型量子技术 [5] - 量子力学诞生百年，为数字技术提供了基础 [1]

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]

获奖者信息 - 2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、麦克·H·德沃雷特和约翰·M·马蒂尼，以表彰他们发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量化 [1] - 三位获奖者将平分1100万瑞典克朗奖金，约合836万元人民币 [1] - 约翰·克拉克现任美国加州大学伯克利分校教授 [4] - 麦克·H·德沃雷特现任耶鲁大学和美国加州大学圣巴巴拉分校教授 [4] - 约翰·M·马蒂尼现任美国加州大学圣巴巴拉分校教授 [4] 获奖研究成果 - 获奖者通过实验证明量子力学效应可以在宏观尺度的系统中体现，该系统足够大、可以用手握住 [5] - 实验使用由超导体构建的电子电路，关键组件是被称为约瑟夫森结的结构 [5] - 实验揭示了带电粒子系统在超导电路中可表现为一个宏观的类粒子系统，并能通过量子隧穿效应逃离零电压状态 [5] - 研究还证明该系统按照量子力学预测的方式运行，其能量是量子化的，只吸收或发射特定数量的能量 [6] 研究成果的意义与应用前景 - 该研究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 [6] - 量子力学是所有数字技术的基础，计算机微芯片中的晶体管是成熟量子技术的例子 [6] - 实验在1984年和1985年进行，揭示了百年历史的量子力学仍在带来新惊喜 [6]

量子隧穿效应新发现 - 科学家首次观测到电子在量子隧穿过程中的"势垒内再碰撞"现象，颠覆了传统理论认为电子仅在穿出势垒后与原子核相互作用的认知 [1][2] - 研究发现电子在隧穿过程中会获得能量并与原子核发生碰撞，产生显著强化的"弗里曼共振"效应，且该现象不受激光强度变化影响 [2] 技术应用前景 - 该研究成果将为半导体、量子计算机及超快激光等依赖量子隧穿效应的技术发展提供新思路 [1] - 新发现的"势垒内再碰撞"现象及其相关的能量交换机制，可能为优化现有半导体器件性能、提高效率开辟新途径 [3] - 特别是在开发高效能晶体管和传感器方面，该研究提供了新的思路和方法 [3]