據(jù)央視新聞消息，當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月7日，瑞典皇家科學(xué)院決定將2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家約翰·克拉克、麥克·H·德沃雷特、約翰·M·馬蒂尼，以表彰他們“發(fā)現(xiàn)電路中的宏觀量子力學(xué)隧道效應(yīng)和能量量子化”。獲獎(jiǎng)?wù)邔⑵椒?100萬瑞典克朗（約合836萬元人民幣）獎(jiǎng)金。

據(jù)了解，約翰·克拉克出生于英國(guó)劍橋，在劍橋大學(xué)獲得博士學(xué)位；馬 馬蒂尼 出生于美國(guó)，在加州大學(xué)伯克利分校獲得博士學(xué)位； 德沃雷特 出生于法國(guó)巴黎，在巴黎第十一大學(xué)（現(xiàn)巴黎薩克雷大學(xué)）獲得博士學(xué)位。

三人設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中使用了由絕緣層隔開的“約瑟夫森結(jié)”超導(dǎo)電路。超導(dǎo)體是一種在特定溫度下電阻消失的材料。他們證實(shí)，穿過超導(dǎo)體的帶電粒子的行為類似于填充整個(gè)電路的“單個(gè)粒子”，并表現(xiàn)出量子隧穿效應(yīng)，穿過絕緣層移動(dòng)到另一側(cè)。此外，他們還觀察到了能量量子化，即電路只吸收或釋放特定數(shù)量的能量。

諾貝爾委員會(huì)表示：“當(dāng)今使用的所有先進(jìn)技術(shù)都依賴于量子力學(xué)，包括手機(jī)、相機(jī)……以及光纖電纜。”

“毫不夸張地說，這是我一生中的一大驚喜，”出生于英國(guó)劍橋、現(xiàn)就職于加州大學(xué)伯克利分校的約翰·克拉克教授說道。“這將推動(dòng)量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。很多人都在研究量子計(jì)算，我們的發(fā)現(xiàn)在很多方面都是量子計(jì)算的基礎(chǔ)，”克拉克教授在得知獲獎(jiǎng)消息后不久在新聞發(fā)布會(huì)上通過電話表示。

他似乎也很困惑，為什么自己四十年前完成的研究竟然能獲得科學(xué)界最負(fù)盛名的獎(jiǎng)項(xiàng)。

“我完全驚呆了。當(dāng)時(shí)我們根本沒有意識(shí)到這可能會(huì)成為諾貝爾獎(jiǎng)的依據(jù)，”他說。

量子力學(xué)與微觀世界中微小物體的行為有關(guān)，它指的是電子等粒子在亞原子世界中的行為?？死私淌诤退膱F(tuán)隊(duì)研究了這些粒子如何打破規(guī)則，例如穿越傳統(tǒng)物理學(xué)認(rèn)為不可能的能量屏障 - 這被稱為“隧穿”。

量子隧穿效應(yīng)是一種量子力學(xué)現(xiàn)象，電子或原子核等粒子會(huì)以概率方式突破它們?cè)趥鹘y(tǒng)意義上無法逾越的能量壁壘。這種現(xiàn)象由粒子的波動(dòng)性所致，常見于恒星核聚變等自然過程、閃存等技術(shù)以及掃描隧道顯微鏡 (STM) 等先進(jìn)工具中。

利用量子“隧穿”(tunnelling)，電子設(shè)法突破能量屏障。

他們的工作證明，隧穿效應(yīng)不僅可以在量子世界中重現(xiàn)，而且可以在“現(xiàn)實(shí)世界”的電路中重現(xiàn)?？茖W(xué)家們利用這些知識(shí)來制造現(xiàn)代量子芯片。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院物理系副教務(wù)長(zhǎng)萊斯利·科恩教授說：“這確實(shí)是個(gè)好消息，而且是當(dāng)之無愧的。”

“他們的工作為超導(dǎo)量子比特奠定了基礎(chǔ)——超導(dǎo)量子比特是量子技術(shù)的主要硬件技術(shù)之一。”

諾貝爾委員會(huì)表示，“他們的研究為未來的量子技術(shù)奠定了基礎(chǔ)”，并補(bǔ)充道，“他們?yōu)榱孔佑?jì)算機(jī)、量子密碼學(xué)和量子傳感器等下一代創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)?！?/p>

過去5年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者：

2024年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家約翰·霍普菲爾德和英國(guó)裔加拿大科學(xué)家杰弗里·欣頓，以表彰他們?cè)谑褂萌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方面的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)和發(fā)明。

2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予皮埃爾·阿戈斯蒂尼、費(fèi)倫茨·克勞斯和安妮·呂利耶，以表彰他們將產(chǎn)生阿秒光脈沖的實(shí)驗(yàn)方法用于研究物質(zhì)的電子動(dòng)力學(xué)。

2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)科學(xué)家阿蘭·阿斯佩、美國(guó)科學(xué)家約翰·克勞澤、奧地利科學(xué)家安東·蔡林格，以表彰他們?yōu)榧m纏光子實(shí)驗(yàn)、證明違反貝爾不等式和開創(chuàng)量子信息科學(xué)所作出的貢獻(xiàn)。

2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予日裔美籍科學(xué)家真鍋淑郎和德國(guó)科學(xué)家克勞斯·阿塞爾曼，以表彰他們“對(duì)地球氣候的物理建模、量化可變性和可靠地預(yù)測(cè)全球變暖”的貢獻(xiàn)，另一半授予意大利科學(xué)家喬治·帕里西，表彰他發(fā)現(xiàn)了從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和漲落之間的相互影響。

2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一半授予羅杰·彭羅斯，另一半共同授予萊因哈德·根澤爾和安德烈亞·蓋茲。羅杰·彭羅斯因發(fā)現(xiàn)黑洞的形成是廣義相對(duì)論的有力預(yù)測(cè)而獲獎(jiǎng)，萊因哈德·根澤爾和安德里亞·格茲則因在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超大質(zhì)量的致密天體而獲獎(jiǎng)。