IT 之家 10 月 7 日消息，瑞典皇家科学院决定将 2025 年物理学诺贝尔奖授予三人，，以表彰他们 " 在电路中发现了宏观量子力学隧穿与能量量子化现象 "：

简单来说，他们通过一系列实验证明，量子世界的奇异特性可以在一个大到可以握在手中的系统中具体化。

2025 年物理学诺贝尔奖奖金为 1100 万瑞典克朗（IT 之家注：现汇率约合 832.35 万元人民币），由获奖者平分。

诺贝尔委员会指出，这三位获奖者的实验在一块芯片上展现了量子物理的实际效应，回答了物理学中的一个重要问题：量子力学效应能否在宏观系统中被观测到？

他们通过实验验证，即使是由大量粒子组成、可用手掌握持的电路系统，也能呈现出量子隧穿和能量量子化等量子行为。

量子隧穿是指粒子能够 " 穿过 " 原本无法跨越的势垒。然而，通常当系统包含大量粒子时，这种量子效应会迅速消失。三位科学家的研究证明，量子特性可以在宏观尺度上被精确呈现。

超导电路中的宏观量子实验

1984 年至 1985 年间，克拉克、德沃雷和马蒂尼斯三人使用超导材料构建了一种特殊电子电路。电路中，两个超导元件之间由一层极薄的绝缘材料隔开，形成所谓 " 约瑟夫森结 "（Josephson junction）。这种结构可在无电阻的情况下导电。

研究人员通过精确控制电路参数，观察到当电流通过时，电荷在整个超导系统中表现得如同一个填满电路的单一 " 宏观粒子 "。

起初，该系统处于 " 零电压 " 状态，电流流动但没有电压，似乎被困在无法跨越的能量势垒后。实验显示，该系统可通过量子隧穿 " 跃出 " 这一状态，产生可测量的电压信号，从而体现出其量子特性。

研究团队还进一步证实，这个系统的能量是量子化的 —— 即它只能吸收或释放特定量的能量，完全符合量子力学的理论预测。

百年量子理论的再度突破

诺贝尔物理学委员会主席奥勒・埃里克森（Olle Eriksson）表示：" 能够庆祝百年量子力学持续带来新惊喜，令人振奋。量子力学不仅深具科学意义，也是所有数字技术的基础。"

他指出，晶体管等现代计算机微芯片中的元件，本身就是基于量子原理的成熟技术。此次获奖成果为下一代量子技术 —— 包括量子加密、量子计算与量子传感 —— 奠定了重要的实验基础。

获奖者简介：

约翰・克拉克（John Clarke），1942 年生于英国剑桥，1968 年获英国剑桥大学博士学位，现任美国加州大学伯克利分校教授。

米歇尔・H・德沃雷（Michel H. Devoret），1953 年生于法国巴黎，1982 年获法国巴黎南大学博士学位，现任美国耶鲁大学及加州大学圣塔芭芭拉分校教授。

约翰・M・马蒂尼斯（John M. Martinis），1958 年出生，1987 年获美国加州大学伯克利分校博士学位，现任加州大学圣塔芭芭拉分校教授。