兩位諾獎(jiǎng)得主曾獲我國墨子量子獎(jiǎng) 奠基超導(dǎo)量子計(jì)算

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2025-10-09 09:45:38 光明網(wǎng)

10月7日，瑞典皇家科學(xué)院宣布將2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國科學(xué)家約翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特和約翰·M·馬丁尼斯，表彰他們在電路中發(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿和能量量子化。

中國科學(xué)院物理研究所研究員范桁對此表示，雖然這一獎(jiǎng)項(xiàng)的頒發(fā)比預(yù)期來得早，但也在情理之中。他認(rèn)為，盡管超導(dǎo)量子計(jì)算尚未真正落地，其他技術(shù)路線也遠(yuǎn)未成熟，但這份“提前”的認(rèn)可更顯其分量，既是對奠基性工作的肯定，也昭示著學(xué)界對其未來的堅(jiān)定信心。他們的發(fā)現(xiàn)是超導(dǎo)量子計(jì)算的物理基礎(chǔ)。

量子隧穿效應(yīng)是一種奇特的量子現(xiàn)象，粒子即使能量不夠高也能有一定概率瞬間穿過看似不可逾越的“能量高墻”。傳統(tǒng)認(rèn)知中，粒子需要足夠的能量才能翻越勢壘，但量子力學(xué)揭示了粒子以概率波形式存在，使其能“隧穿”通過障礙。今年是國際量子年，也是量子力學(xué)創(chuàng)立一百周年。湖南師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院教授彭智慧認(rèn)為，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給這三位科學(xué)家，不僅紀(jì)念這段光輝歷史，還嘉獎(jiǎng)那些真正將量子科學(xué)推向前沿的當(dāng)代奠基者。他們的研究證實(shí)，在宏觀尺度的超導(dǎo)電路中也能直接觀測到量子隧穿效應(yīng)，打破了“量子行為僅存在于微觀世界”的舊有認(rèn)知，為量子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用開辟出關(guān)鍵路徑。

范桁指出，基于宏觀超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)的量子效應(yīng)構(gòu)成了當(dāng)今超導(dǎo)量子計(jì)算的物理基礎(chǔ)。目前，超導(dǎo)量子計(jì)算在可擴(kuò)展性和穩(wěn)定性方面展現(xiàn)出巨大潛力，而這三位獲獎(jiǎng)科學(xué)家正是這一領(lǐng)域的重要奠基人。約翰·克拉克和米歇爾·H·德沃雷特曾獲得我國頒發(fā)的2021年度墨子量子獎(jiǎng)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陸朝陽介紹，約翰·克拉克在超導(dǎo)和超導(dǎo)電子學(xué)方面作出重大貢獻(xiàn)，特別是在超導(dǎo)量子干涉期間的開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域。他的研究團(tuán)隊(duì)首次觀測到了介觀系統(tǒng)中能級(jí)的量子化。而米歇爾·H·德沃雷特則在利用超導(dǎo)電路實(shí)現(xiàn)量子信息處理方面作出了重要貢獻(xiàn)。

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