2025年10月09日
量子力学诞生百年之际,瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家。他们在前人百年探索基础上的开创性发现,让我们“看见”曾只存在于微观领域的量子现象,也为新一代量子技术的发展奠定了坚实基础。
上世纪80年代,三名获奖科学家在加利福尼亚大学伯克利分校进行了一系列开创性实验。他们构建了一个包括两个超导体的电路,并用一层完全不导电的薄材料将这些超导体分开。这个系统起初被“困在”一个没有电压、但有电流在超导体中流动的状态中。在实验中,该系统展现出量子特性,通过隧穿效应成功“逃离”零电压状态,并产生出一个可测量的宏观效应——可观测的电压。实验还表明,该系统是量子化的,即只能吸收或释放特定能级的能量,与量子力学的预测相符。
今年获奖的三名量子物理学家在先行者的成果基础上,通过“约瑟夫森结”实验首次证实,当超导体中的“库珀对”集体呈现量子态时,整个电路能像单个粒子一样实现隧穿跃迁,打破了量子效应仅存在于微观世界中的传统认知。
诺贝尔物理学委员会成员埃娃·奥尔松说,今年的获奖成就打开了“通向另一个世界”的大门,使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界。当前多国都在开展量子力学相关研究,如量子计算机等,相信未来这一领域会带给我们更多惊喜。
本版稿件图片来自新华社、央视新闻