諾獎(jiǎng)得主也曾在大廠輸了理想 從零到一的追求！2025年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)再次授予了量子力學(xué)領(lǐng)域的研究。量子力學(xué)探討的是微觀世界的規(guī)律，電子和原子等微小粒子會(huì)表現(xiàn)出一些看似違背常識(shí)的行為，比如單個(gè)粒子有時(shí)會(huì)施展“穿墻術(shù)”，出現(xiàn)在屏障的另一側(cè)。今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主們讓這種“量子怪事”在肉眼可見的世界中得以展現(xiàn)。

獲獎(jiǎng)?wù)呤?0年前的一支團(tuán)隊(duì)，由導(dǎo)師約翰·克拉克、博士后米歇爾·H·德沃雷特和博士生約翰·M·馬蒂尼斯組成。他們?cè)诤暧^尺度上揭示了量子物理學(xué)的運(yùn)作，利用超導(dǎo)體構(gòu)成的電子電路進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。他們的工作為開發(fā)下一代量子技術(shù)打開了窗口，包括量子密碼學(xué)、量子計(jì)算機(jī)和量子傳感器等。

量子物理學(xué)雖然神秘，但已在現(xiàn)實(shí)中得到廣泛應(yīng)用。晶體管和半導(dǎo)體芯片都是量子技術(shù)的成熟應(yīng)用?？死嗽诮邮茈娫挷稍L時(shí)提到，手機(jī)能夠發(fā)揮作用的一個(gè)重要原因就是這些工作。量子力學(xué)不僅是所有數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)，還為未來的量子計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

約翰·M·馬蒂尼斯尤其知名，他不僅是一位實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家，還是一個(gè)注重應(yīng)用的技術(shù)專家。從博士開始，他就專注于量子計(jì)算領(lǐng)域，為谷歌證明了“量子霸權(quán)”。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)六年發(fā)表了200多篇論文，并致力于實(shí)現(xiàn)“造一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)”的目標(biāo)。馬蒂尼斯深受《從零到一》這本書的影響，這本書強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造的重要性，而非簡(jiǎn)單的復(fù)制。

40年前，馬蒂尼斯還是個(gè)博士研究生，但他已經(jīng)參與了一個(gè)改變職業(yè)生涯的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，他師從克拉克，目睹了導(dǎo)師對(duì)精準(zhǔn)測(cè)量的執(zhí)著。在那里，他還遇到了博士后研究員米歇爾·H·德沃雷特，后者喜歡問“如果……會(huì)怎樣？”的問題，激發(fā)了新的想法。他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是探究宏觀系統(tǒng)是否能像量子系統(tǒng)一樣運(yùn)作，最終發(fā)現(xiàn)令人震驚：一個(gè)尺寸約為一厘米的芯片上的超導(dǎo)電路展現(xiàn)了能量量子化和量子隧穿現(xiàn)象。

這一發(fā)現(xiàn)打破了微觀與宏觀之間的界限，為量子計(jì)算機(jī)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。馬蒂尼斯此后利用這一原理創(chuàng)造了“超導(dǎo)量子比特”，即量子計(jì)算機(jī)的基本單元，推動(dòng)了下一代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展。

馬蒂尼斯在谷歌量子人工智能實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)時(shí)，成功研發(fā)了名為Sycamore的量子處理器，實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。盡管這一術(shù)語引發(fā)了爭(zhēng)議，但馬蒂尼斯團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)仍被認(rèn)為是量子計(jì)算從理論走向工程實(shí)踐的里程碑。然而，他并不滿足于此，希望構(gòu)建真正幫助人類的實(shí)用量子計(jì)算機(jī)。

馬蒂尼斯認(rèn)為量子計(jì)算機(jī)有廣泛的實(shí)際應(yīng)用，如幫助研究人員更好地理解化學(xué)，推動(dòng)醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)的新進(jìn)展。他還相信量子計(jì)算機(jī)可以優(yōu)化可持續(xù)能源技術(shù)，如更高效的電池，以及優(yōu)化飛機(jī)航線和資源路線。他樂觀地認(rèn)為，量子計(jì)算將惠及越來越多的人，而量子技術(shù)有潛力被一系列企業(yè)商業(yè)化。

盡管馬蒂尼斯在谷歌取得了巨大成就，但他最終選擇離開，加入了一家量子計(jì)算初創(chuàng)公司SQC。他在SQC繼續(xù)追求建造商業(yè)上可行的量子計(jì)算機(jī)的夢(mèng)想。馬蒂尼斯的離職并不是失意敗走，而是尋找發(fā)揮其天賦、繼續(xù)完成科學(xué)使命的新篇章。