2025諾貝爾獎｜3美國科學家獲物理學獎 電路中展示量子穿隧效應及量子能階

加州大學學者約翰·克拉克（John Clarke ）、米歇爾·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）及約翰·M·馬蒂尼斯（J ohn M. Martinis）。他們因利用電路展示宏觀的量子穿隧效應（quantum mechanical tunnelling）和量子能階（quantised energy levels）而獲獎。

諾貝爾委員會周二在瑞典斯德哥爾摩宣布三人共同奪得本屆獎項。委員會讚揚他們成功展示「在一個足夠大、甚至可以握在手中的系統能夠顯化量子世界奇妙的特性」。

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2025年諾貝爾物理學獎由美國學者克拉克（John Clarke ）、德沃雷特（Michel H. Devoret）及馬蒂尼斯（J ohn M. Martinis）共同奪得。 Nobel Prize Live

量子力學描述的是單一粒子尺度上的重要特性。在量子物理學中，這些現像被稱為微觀現象。2025年的諾貝爾物理學獎則表彰了證明如何在宏觀尺度上觀察涉及許多粒子的量子穿隧效應的實驗。 Johan Jarnestad / 瑞典皇家科學院

在經典物理學中，如果把球扔向牆壁，它肯定會反彈回來。但在量子力學中，粒子可能「穿越牆壁」，這就是所謂的量子穿隧效應。三位學者的實驗讓人觀察到量子穿隧效應。 Johan Jarnestad / 瑞典皇家科學院

諾貝爾物理學獎委員會成員約翰遜（Goran Johansson）在新聞發布會上解釋2025諾貝爾物理學獎的獲獎研究內容。 路透社

諾貝爾物理學獎委員會成員約翰遜（Goran Johansson）在新聞發布會上解釋2025諾貝爾物理學獎的獲獎研究內容。 路透社

量子力學描述的是單一粒子尺度上的重要特性。在量子物理學中，這些現像被稱為微觀現象。2025年的諾貝爾物理學獎則表彰了證明如何在宏觀尺度上觀察涉及許多粒子的量子穿隧效應的實驗。

今年的諾貝爾獎得主們利用兩個超導體構成電路進行實驗，這些超導體可以在沒有任何電阻的情況下傳導電流，用一層薄薄的不傳導任何電流的材料將超導體電路分開。這個可以握在手中的系統，同時展示了量子穿隧效應（quantum mechanical tunnelling）和量子能階（quantised energy levels）。

獲獎者還可以證明，該系統的行為方式符合量子力學的預測——這意味着它是量子化的，只吸收或釋放特定數量的能量。諾貝爾物理學獎委員會主席埃里克森說：「能夠慶祝百年量子力學不斷帶來新的驚喜，真是太棒了。它也非常有用，因為量子力學是所有數位技術的基礎。」

電腦微晶片中的電晶體是我們周圍成熟量子技術的一個例子。今年的諾貝爾物理學獎為開發下一代量子技術提供了機會，包括量子密碼學、量子電腦和量子感測器。

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2024年諾貝爾物理學獎，由研究人工神經網絡的兩位學者奪得。

1956年李政道與楊振寧共同獲得諾貝爾物理學獎。

1956年李政道與楊振寧共同獲得諾貝爾物理學獎。

歷來獲得諾貝爾物理學獎的華人當中，以崔琦（左）和高錕與香港淵源最深。 資料圖片

「光纖之父」高錕於2009年獲頒諾貝爾物理學獎。

自1901年以來，已頒發過118個物理學獎，226位個人得獎。其中最年輕得主是英澳雙籍的布拉格（ Lawrence Bragg），因為發現了關於X射線衍射的布拉格定律，1915年以25歲之齡與任職阿得雷德大學數學物理教授的父親一同獲得諾貝爾物理學獎。

而最年長得主是獲獎時96歲的美國物理學家亞瑟·阿什金（Arthur Ashkin），2018年以光鑷及其在生物系統中的應用獲得諾貝爾物理學獎。

另一位美國物理學家約翰·巴丁（John Bardeen）是唯一一位2屆諾貝爾物理學獎得獎者，第一次是在1956年與威廉·肖克利和沃爾特·布拉頓一起發明電晶體；第二次是在1972年與利昂·庫珀和約翰·施里弗一起發明被稱為BCS理論的傳統超導現象的基本理論。