北京时间10月7日下午5时45分许，2025年诺贝尔物理学奖揭晓。美国科学家John Clarke、Michel H. Devoret和John M. Martinis获奖，以表彰他们“发现了电路中的宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”。

2025年的诺贝尔奖单项奖金为1100万瑞典克朗，与2024年持平，合人民币834.526万元。

他们的芯片实验揭示了量子物理的运行机制

物理学中的一个主要问题是，能够展示量子力学效应的系统最大尺度是多少。今年的诺贝尔奖获得者通过一个电路进行了实验，在该系统中，他们同时演示了量子力学隧穿效应和能量量子化，而这个系统的尺寸大到足以用手握住。

量子力学允许粒子通过一种称为隧穿的过程直接穿过势垒。一旦涉及大量粒子，量子力学效应通常会变得微不足道。获奖者的实验证明，量子力学特性可以在宏观尺度上变得具体可见。

在1984年和1985年，John clarke、Michel H. Devoret和John M. Martini使用由超导体（一种可以在没有电阻的情况下传导电流的元件）构建的电子电路进行了一系列实验。在电路中，超导元件被一层薄薄的绝缘材料隔开，这种结构被称为约瑟夫森结。通过精化并测量其电路的各种特性，他们能够控制并探索当电流通过时出现的现象。共同在超导体中移动的带电粒子构成了一个系统，其行为就好像它们是填充整个电路的单个粒子一样。

这个宏观的类粒子系统最初处于一种电流流动而没有任何电压的状态。系统被束缚在这种状态中，就像被困在一个无法穿越的势垒后面。在实验中，系统通过成功隧穿脱离零电压状态，展示了其量子特性。系统状态的改变通过电压的出现而被检测到。

获奖者们还能够证明该系统的行为符合量子力学的预测——它是量子化的，意味着它只吸收或发射特定数量的能量。

“能够见证拥有百年历史的量子力学不断带来新的惊喜，真是太棒了。它也极为有用，因为量子力学是所有数字技术的基础。”诺贝尔物理学委员会主席Olle Eriksson说。

计算机微芯片中的晶体管就是我们周围已成熟的量子技术的一个例子。今年的诺贝尔物理学奖为发展下一代量子技术提供了机遇，包括量子密码学、量子计算机和量子传感器。

John clarke，1942年生于英国剑桥。1968年获英国剑桥大学博士学位。现为美国加州大学伯克利分校教授。

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。现为美国纽黑文耶鲁大学及加州大学圣塔芭芭拉分校教授。

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。现为美国加州大学圣塔芭芭拉分校教授。