諾貝爾物理學(xué)獎剛剛揭曉,授予了量子力學(xué)領(lǐng)域的三位科學(xué)家John Clarke、Michel H. Devoret和John M. Martinis,以表彰他們在電路中發(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿效應(yīng)和能量量子化現(xiàn)象的貢獻(xiàn)。其中John M. Martinis曾是谷歌AI量子實驗室的量子硬件首席科學(xué)家,與團(tuán)隊在《Nature》上發(fā)表了一篇劃時代論文,首次通過一臺擁有53個量子比特的處理器實現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。
John Clarke的研究方向主要涉及超導(dǎo)性和超導(dǎo)電子學(xué),特別是低溫物理和超導(dǎo)電子學(xué)領(lǐng)域。他最為人知的貢獻(xiàn)是發(fā)明和改進(jìn)了超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID),這是一種極其靈敏的磁通量-電壓轉(zhuǎn)換器,廣泛應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、地球物理學(xué)、天體物理學(xué)、宇宙學(xué)、醫(yī)學(xué)物理等領(lǐng)域,被譽(yù)為“磁學(xué)領(lǐng)域的游標(biāo)卡尺”。Clarke1942年出生于英國劍橋,分別獲得劍橋大學(xué)基督學(xué)院和達(dá)爾文學(xué)院的物理學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。1968年,他以博士后身份進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校物理系,并于1969年留校任教。他曾獲得多項榮譽(yù),包括美國物理學(xué)會的約瑟夫·F·基思利測量科學(xué)進(jìn)步獎和美國國家科學(xué)院的康斯托克物理學(xué)獎。
Michel H. Devoret的研究領(lǐng)域集中在凝聚態(tài)物理與量子信息交叉的前沿,被譽(yù)為“量子電子學(xué)”的奠基人之一。他在理解超導(dǎo)電路中量子非平衡物理的基本機(jī)制方面做出了重要貢獻(xiàn),并探索其在量子計算與量子傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用。Devoret先后在法國高等師范學(xué)院與美國耶魯大學(xué)任職,是超導(dǎo)量子比特技術(shù)的重要開拓者之一。他獲得了眾多頂級科學(xué)獎項,包括美國國家科學(xué)院康斯托克物理學(xué)獎、墨子量子獎等,并當(dāng)選為美國藝術(shù)與科學(xué)院院士和法國科學(xué)院院士。
John M. Martinis于1980年獲得加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)學(xué)士學(xué)位,并在該校完成博士研究。他在博士期間研究了約瑟夫森結(jié)中相位差這一宏觀變量的量子行為,證明了宏觀電路系統(tǒng)可以表現(xiàn)出量子隧穿與能級離散化等量子特征。博士畢業(yè)后,Martinis在法國薩克雷原子能委員會和美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院從事博士后研究。自2002年以來,他將研究重點轉(zhuǎn)向基于約瑟夫森結(jié)的量子比特,并致力于構(gòu)建世界上第一臺實用的量子計算機(jī)。2004年,他加入加州大學(xué)圣巴巴拉分校,擔(dān)任實驗物理學(xué)Worster教席教授。2014年,Google Quantum AI Lab引入Martinis及其團(tuán)隊,共同打造超導(dǎo)量子計算機(jī)系統(tǒng)。2019年10月23日,他與團(tuán)隊在《Nature》上發(fā)表論文,首次通過一臺擁有53個量子比特的處理器實現(xiàn)了“量子霸權(quán)”,成為量子計算發(fā)展史上的里程碑事件。2020年,Martinis離開谷歌,次年加入澳大利亞初創(chuàng)公司Silicon Quantum Computing,并在2022年共同創(chuàng)立了公司Qolab,擔(dān)任公司CTO。