量子隧穿效应
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由诺贝尔物理学奖看超导量子计算产业
国投证券· 2025-10-12 16:35
行业投资评级 - 投资评级为领先大市-A [5] 核心观点 - 2025年诺贝尔物理学奖颁发给超导量子计算领域的三位先驱 其获奖成果为超导量子计算的发展奠定了坚实的理论基础 [1] - 超导量子计算产业已进入蓬勃发展阶段 未来有望逐步实现专用量子计算机的商用化 并最终向全面容错量子计算时代迈进 [3][12] - 报告建议关注国盾量子 禾信仪器 普源精电 科大国创 神州信息 光迅科技 国芯科技 三未信安 格尔软件 吉大正元 信安世纪等公司 [3][13] 本周行业观点 - 三位获奖者在1984至1985年间通过实验首次定量证实了宏观量子隧穿的存在 并观测到了约瑟夫森结中宏观量子系统的能级量子化 [2][11] - 约瑟夫森结宏观量子隧穿的证实表明超导电路系统可被视为"大型人工原子" 为后续超导量子比特的发展奠定了科学基础 [2][12] - 当前主流的Transmon型超导量子比特通过加入约瑟夫森结构造特殊的非线性LC振荡电路 可构建二能级的量子态系统 [2][12] - 基于Transmon量子比特与电路量子电动力学架构 通过将超导量子比特与微波谐振腔耦合可实现高保真 长相干的量子操控 [2][12] - 产业里程碑包括2019年谷歌53比特"悬铃木"芯片首次实现量子计算优越性验证 以及2024年谷歌Willow芯片和2025年中科大祖冲之3号芯片的性能快速提升 [3][12] 市场行情回顾 - 本周计算机行业指数下跌2.04% 跑输上证综指2.41个百分点 跑输深证成指0.78个百分点 跑赢创业板指1.82个百分点 [14] - 计算机行业指数年初至今累计上涨33.10% [15] - 上周计算机行业指数在中信30个行业指数中排名第27 在TMT四大行业中排名第2 [17] - 本周计算机板块整体表现较弱 其中工业软件和信创板块有一定表现 [17] 行业重要新闻 - 中央网信办 国家发展改革委印发《政务领域人工智能大模型部署应用指引》 强调场景牵引和规范部署 [21] - 智元机器人正计划于2026年在香港启动IPO 目标估值区间为400亿至500亿港元 若成功将成为第二家在港股IPO的人形机器人公司 [21] - 中国商用密码标准研究院发布《关于征集新一代公钥密码算法提案的通知》 算法提案提交截止时间为2026年6月30日 [21]
从光伏到氢能,2025年诺奖暗藏玄机
21世纪经济报道· 2025-10-10 12:46
2025年诺贝尔物理学奖核心观点 - 奖项授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯,表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面的贡献 [1] - 今年诺奖偏向"1到99"的技术推进和应用探索,而非传统"从0到1"的原创发现 [7] - 量子隧穿效应可在包含大量粒子的宏观尺度上被观测到,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创造可能 [9] 量子隧穿效应在光伏行业的应用 - 量子隧穿效应是光伏行业TOPCon电池的核心技术,该技术通过"隧穿氧化层+多晶硅层"结构实现超高光电转换效率 [10] - TOPCon电池已占据光伏电池市场主流份额,晶澳科技CTO指出该效应在半导体领域有广泛应用,并非新鲜事物 [10] - 中来股份在2016年即开始研发应用量子隧穿效应的TOPCon太阳能电池,为国内首家 [12] - 新的诺奖工作增强了对量子隧穿、量子态控制的理解,对未来新型光伏机制突破光电转换效率理论极限有潜在帮助 [12] 2025年诺贝尔化学奖核心观点 - 奖项授予北川进、理查德·罗布森以及奥马尔·M·亚吉,表彰其在金属有机骨架化合物开发领域的贡献 [1] - 金属有机骨架是由金属离子和分子共同排列形成含有大空腔的晶体,具备多孔材料和可调控吸附性能 [7] 金属有机骨架在氢能产业的应用潜力 - 金属有机骨架被视作下一代制氢、储氢介质的潜力材料,其作为碳材料和掺杂碳材料的理想模板在吸附分离领域发挥关键作用 [7][14] - 2025年8月《自然·化学》刊发研究,发现一种金属有机骨架材料具备高效储氢潜力,单位质量储氢量达6.5%,储氢密度可媲美70MPa高压储瓶 [15] - 中国科学院国家纳米科学中心团队实现分钟级快速合成400平方厘米大尺寸金属有机骨架电极,应用于碱性电解水体系可实现5000小时稳定运行,未来有望用于大规模绿氢生产 [16]
从光伏到氢能,2025年诺奖暗藏玄机
21世纪经济报道· 2025-10-10 12:21
2025年诺贝尔物理学奖与量子隧穿效应 - 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,表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化的贡献[1] - 量子隧穿效应是微观粒子能够穿越能量壁垒的量子行为,此次获奖的关键在于在包含大量粒子的宏观尺度上观测到该效应,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创造了可能[8][10] - 量子隧穿效应是光伏行业TOPCon电池的核心技术,该电池通过“隧穿氧化层+多晶硅层”的结构实现超高的光电转换效率,并已占据光伏电池市场的主流份额[11] 2025年诺贝尔化学奖与金属有机骨架 - 2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森以及奥马尔·M·亚吉,表彰其在金属有机骨架化合物开发领域的贡献[1] - 金属有机骨架是由金属离子和分子排列形成含有大空腔的晶体多孔材料,其独特纳米孔结构和可调控吸附性能,被视作下一代制氢、储氢介质的潜力材料[8][13] - 研究发现一种金属有机骨架材料具备高效储氢潜力,单位质量储氢量达6.5%,储氢密度可媲美70MPa高压储瓶,另有研究实现了分钟级快速合成400平方厘米大尺寸MOF电极,可稳定运行5000小时,为大规模绿氢生产奠定基础[14][15] 诺奖技术的新能源应用前景 - 今年诺贝尔物理学奖和化学奖的科学发现均偏向“1到99”的技术推进和应用探索,为未来新能源材料的革命提供了想象空间[8] - 宏观量子隧穿效应的深入研究对未来新型光伏机制突破光电转换效率理论极限有潜在帮助[8][11] - 金属有机骨架材料在吸附分离领域发挥关键作用,极大地拓展了其在能源、催化和材料科学中的应用潜力,特别是在氢能储存与绿色制氢方面[13][14]
从光伏到氢能 2025年诺奖暗藏“能源革命”玄机
21世纪经济报道· 2025-10-10 07:05
2025年诺贝尔物理学奖:量子隧穿效应 - 奖项授予约翰·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 [1] - 量子隧穿效应是微观粒子能够以一定概率穿越能量壁垒的量子行为,此次获奖工作的关键突破在于在包含大量粒子的宏观尺度上观测到该效应 [1][2][3] - 该技术应用为开发下一代量子技术创造了可能,包括量子密码学、量子计算机和量子传感器 [3] - 量子隧穿效应是光伏行业TOPCon电池的核心技术,TOPCon电池通过隧穿氧化层钝化接触结构实现超高的光电转换效率,并已占据光伏电池市场主流份额 [4][5] - 新的诺奖工作增强了对量子隧穿和量子态控制的理解,对未来新型光伏机制突破光电转换效率理论极限有潜在帮助 [2][6] 2025年诺贝尔化学奖:金属有机骨架 - 奖项授予北川进、理查德·罗布森以及奥马尔·M·亚吉,表彰其在金属有机骨架化合物开发领域的贡献 [1] - 金属有机骨架是由金属离子和分子排列形成含有大空腔的晶体多孔材料,科学家可通过改变其基本单元来捕获和储存特定物质 [1] - 该材料在吸附分离领域发挥关键作用,是碳材料和掺杂碳材料的理想模板,拓展了在能源、催化和材料科学中的应用潜力 [6] - 金属有机骨架被视作下一代制氢、储氢介质的潜力材料,有研究团队发现一种具备柔性晶格的金属有机骨架材料,其单位质量储氢量达6.5%,储氢密度可媲美70MPa高压储瓶 [7] - 中国科学院国家纳米科学中心团队实现分钟级快速合成400平方厘米大尺寸金属有机骨架电极,该电极在碱性电解水体系中展现出极低电解能耗和长达5000小时的稳定运行能力,未来有望应用于大规模绿氢生产 [7] 奖项趋势与行业影响 - 有观点评价今年诺贝尔奖偏向"1到99"的技术推进和应用探索,而非传统"从0到1"的原创性科学发现 [1] - 两项获奖科学发现均给未来新能源材料的革命提供了想象空间,在光伏和氢能产业引发广泛讨论 [2][5][7]
从光伏到氢能,2025年诺奖暗藏“能源革命”玄机
21世纪经济报道· 2025-10-09 20:02
2025年诺贝尔物理学奖与量子隧穿效应 - 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,表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化的贡献 [1] - 该奖项的关键突破在于证明了量子隧穿效应可在包含大量粒子的宏观尺度上被观测到,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创造可能 [2] - 量子隧穿效应是光伏行业TOPCon电池的核心技术,TOPCon电池通过隧穿氧化层钝化接触结构实现超高光电转换效率,并已占据光伏电池市场主流份额 [4][5] 量子隧穿效应在光伏行业的应用与影响 - 量子隧穿效应是半导体领域的基石之一,在光伏历史上应用于MOS电池及目前主流的TOPCon电池 [4] - 中来股份自2016年开始研发TOPCon太阳能电池,是国内首家应用量子隧穿效应技术的公司 [6] - 新的诺奖工作增强了对量子隧穿和量子态控制的理解,对未来新型光伏机制突破光电转换效率理论极限有潜在帮助 [6] 2025年诺贝尔化学奖与金属有机骨架 - 2025年诺贝尔化学奖授予北川进、理查德·罗布森和奥马尔·M·亚吉,表彰其在金属有机骨架化合物开发领域的贡献 [1] - 金属有机骨架是由金属离子和分子排列形成含有大空腔的晶体,其多孔结构可捕获和储存特定物质 [1] - 金属有机骨架材料作为碳材料和掺杂碳材料的理想模板,在吸附分离领域发挥重要作用,并拓展了在能源、催化和材料科学中的应用潜力 [6] 金属有机骨架在氢能领域的应用前景 - 金属有机骨架被视作下一代制氢、储氢介质的潜力材料,其独特的纳米孔结构和可调控吸附性能对氢能产业有重要价值 [2][6] - 2025年8月《自然·化学》刊发研究,发现一种金属有机骨架材料具备柔性晶格,单位质量储氢量达6.5%,储氢密度可媲美70MPa高压储瓶 [7] - 中国科学院国家纳米科学中心团队实现分钟级快速合成400平方厘米大尺寸金属有机骨架电极,该电极在碱性电解水体系中展现极低能耗和5000小时稳定运行能力,有望应用于大规模绿氢生产 [7]
“提前”到来的认可 对量子力学奠基性工作的肯定
科技日报· 2025-10-09 16:40
诺贝尔物理学奖与量子计算领域 - 奖项授予量子力学领域研究者,虽比预期来得早,但认可了奠基性工作并昭示对未来坚定信心 [1] - 研究证实宏观尺度超导电路中可直接观测量子隧穿效应,打破量子行为仅存于微观世界的旧有认知 [1] - 基于宏观超导约瑟夫森结的量子效应构成了当今超导量子计算的物理基础 [1] 获奖者核心贡献 - 约翰·克拉克在超导量子干涉器件的开发和应用作出重大贡献,其团队首次观测到介观系统中能级的量子化 [2] - 米歇尔·德沃雷在利用超导电路实现量子信息处理方面作出重要贡献 [2] - 约翰·马蒂尼斯是2019年谷歌实现量子优越性的核心人物,将超导量子计算从实验室原理验证推向芯片级工程实现新阶段 [2][3] 中国在量子科技领域的地位与发展 - 中国在量子科技领域已位居全球第一梯队 [3] - 中国科学院物理所、浙江大学、清华大学、南方科技大学及中国科技大学潘建伟院士团队的"祖冲之"系列持续突破超导量子计算关键指标世界纪录 [3] - 中国研究更多承担从10到100的放大与工程化,将实验室突破快速推向数十乃至上百量子比特的规模化、工程化阶段 [3]
唠科|让量子现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读
新华社· 2025-10-08 16:30
获奖者与获奖成果 - 2025年诺贝尔物理学奖授予三位物理学家:约翰·克拉克(1942年出生于英国,美国加利福尼亚大学伯克利分校教授)、米歇尔·H·德沃雷(1953年出生于法国,美国耶鲁大学和加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授)以及约翰·M·马蒂尼斯(出生于1958年,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校教授)[8][10][11] - 获奖成果为在宏观尺度上演示量子力学隧穿效应和能量量子化的开创性实验[14] 实验核心内容 - 上世纪80年代,三位获奖科学家在加州大学伯克利分校构建了一个包含两个超导体、中间由极薄绝缘材料隔开的电路,该芯片尺寸约为1厘米[22][24] - 实验中,超导体中数十亿库珀对的集体行为表现出如同单个粒子一样的统一性,其状态由一个共享的波函数描述[24][25][26] - 该系统初始处于零电压但有电流的状态,随后通过宏观量子隧穿效应,成功“逃离”零电压状态,产生可观测的宏观电压,实现了从微观到宏观的量子现象展示[27][29][30] - 实验同时证实该系统是量子化的,即只能吸收或释放特定能级的能量,与量子力学预测相符[30][32] 成果意义与影响 - 评奖委员会指出,该成果为开发下一代量子技术提供了机遇,包括量子密码学、量子计算机和量子传感器[14] - 该实验将量子力学效应从微观尺度拓展到了宏观尺度,使量子现象变得“肉眼可见”[15][16][24] - 诺贝尔物理学委员会成员埃娃·奥尔松表示,该成就打开了“通向另一个世界”的大门,使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界[33]
科普|让量子现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读
新华社· 2025-10-08 00:12
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]
量子电路突破荣获诺贝尔物理学奖
半导体行业观察· 2025-10-07 21:47
获奖者背景与核心实验 - 获奖者约翰·克拉克出生于英国剑桥,拥有剑桥大学博士学位,马蒂尼出生于美国,拥有加州大学伯克利分校博士学位,德沃雷特出生于法国巴黎,拥有巴黎第十一大学博士学位 [5] - 实验使用由绝缘层隔开的"约瑟夫森结"超导电路,超导体在特定温度下电阻消失 [5] - 研究证实穿过超导体的带电粒子行为类似于填充整个电路的单个粒子,并表现出量子隧穿效应,穿过绝缘层移动到另一侧,同时观察到能量量子化现象 [5] 量子隧穿效应的科学价值 - 量子隧穿效应是电子或原子核等粒子以概率方式突破传统无法逾越能量壁垒的量子力学现象,由粒子波动性所致 [7] - 该现象常见于恒星核聚变等自然过程、闪存技术及扫描隧道显微镜等先进工具中 [7] - 研究证明隧穿效应不仅可在量子世界重现,还能在现实世界电路中重现,为制造现代量子芯片奠定基础 [8] 行业应用与未来技术影响 - 诺贝尔委员会指出所有先进技术如手机、相机和光纤电缆均依赖量子力学 [5] - 超导量子比特是量子技术的主要硬件技术之一,该研究为其奠定基础 [9] - 研究为量子计算机、量子密码学和量子传感器等下一代创新奠定基础 [9] 历史背景与学术认可 - 约翰·克拉克表示四十年前完成的研究获奖是巨大惊喜,并认为该发现是量子计算的基础 [5] - 伦敦帝国理工学院教授评价该获奖是当之无愧的好消息 [9] - 2022年诺贝尔物理学奖曾授予量子信息科学领域研究者,凸显该领域持续受到学术界的重视 [10]
2个月,20亿美元估值、硅谷7500万美元投资,Manus给中国AI创业者指了条什么路?
Founder Park· 2025-06-01 12:03
公司表现与市场认可 - Manus据传年度经常性收入已接近1亿美元,估值达到20亿美元[3] - 公司获得海外主流基金7500万美元融资[3] - 海外AI圈对Manus趋向好评,与国内质疑形成反差[3] - 谷歌内部对Manus极为重视,已有工程师近乎常驻团队协助与Gemini模型融合[4] - 微软CEO纳德拉与Manus团队进行面对面交流并表达赞许,积极推进合作[4] 商业模式与战略定位 - Manus采用无自研模型模式,通过连接所有顶级模型消耗token创造价值[6] - 这种模式被海外巨头视为token消耗新出口,有助于繁荣应用层生态[6] - 公司凭借工程化能力在通用AI Agent领域获得先发红利[11] - 创业团队通过高效锐利聚焦的创新突破实现量子隧穿效应[13] - Manus选择通用Agent赛道时业界多数人在等待巨头行动[14] 产品演进与发展路径 - Manus从功能机式的AI浏览器插件Monica演进为智能机式的通用AI Agent底座[19][20] - 公司需要不断塑造爆款场景实现用户卷入,类似抖音的增长模式[19] - 通用AI产品可通过覆盖80%用户80%常用任务来触发通用感[21] - 有效锁定用户工作流和生活流的token消耗比单纯追求利润更重要[22] - 先发优势可帮助获得用户心智Prompt习惯等长期增值资源[22] 行业生态与竞争格局 - 海外巨头心态开放,对Manus等产品早期积极帮助长期近距离观察[9] - 量子隧穿效应导致行业壁垒高度降低但宽度增加,后来者需跨代创新才能颠覆[12] - 中国创业团队在AI领域的产品和工程能力获得硅谷越来越高的信心[17] - AI Agent领域需要建设大量管理系统工程问题,这为创业者创造机会[25] - 产品工程本身具有重要价值,不应简单被视为套壳[26]