2025年諾貝爾物理學(xué)獎涉量子計算

10月7日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，本年度諾貝爾物理學(xué)獎授予美國科學(xué)家約翰·克拉克（John Clarke）、米歇爾·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）和約翰·M·馬丁尼斯（John M. Martinis），以表彰他們在“電路中發(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿和能量量子化”領(lǐng)域的突破性貢獻。這一獎項不僅是對量子力學(xué)百年誕辰的重要致敬，也為新一代量子技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

約翰·克拉克教授來自美國加州大學(xué)伯克利分校，米歇爾·H·德沃雷特教授來自耶魯大學(xué)和加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校，約翰·M·馬丁尼斯教授則來自加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校。三位科學(xué)家通過一系列實驗，成功在宏觀系統(tǒng)中展示了量子世界的奇異特性。他們的超導(dǎo)電路系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同量子態(tài)之間的隧穿，并精準(zhǔn)驗證了系統(tǒng)僅能以特定數(shù)值大小吸收和釋放能量，完全符合量子力學(xué)的理論預(yù)測。

此前，隧穿效應(yīng)和能量量子化只能在包含極少粒子的微觀系統(tǒng)中被研究。而克拉克、德沃雷特和馬丁尼斯利用一個可手持的電路系統(tǒng)，首次在宏觀體系中同時展示了量子力學(xué)隧穿與能級離散化現(xiàn)象。實驗的核心裝置是一塊約一厘米見方的芯片，內(nèi)部集成了一個超導(dǎo)電路，展示了由數(shù)十億個庫珀對共同參與的量子效應(yīng)，標(biāo)志著量子實驗的重大飛躍。

諾貝爾物理學(xué)委員會主席奧勒·埃里克松表示，這項研究不僅深化了科學(xué)界對量子行為的理解，也為量子計算及更廣泛的量子技術(shù)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，預(yù)示著從基礎(chǔ)物理到工程實踐的新路徑。

繼2024年AI人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)榮膺諾獎后，2025年諾貝爾物理學(xué)獎再次聚焦信息技術(shù)前沿，將榮譽授予量子領(lǐng)域。當(dāng)前，量子計算已成為全球科技競爭的前沿陣地，吸引了谷歌、IBM、英偉達等科技巨頭和眾多初創(chuàng)公司的巨額投入。在超導(dǎo)量子計算領(lǐng)域，以谷歌“懸鈴木”、IBM“Condor”為代表的百比特級芯片正加速算力革命。此外，光量子計算憑借其獨特優(yōu)勢，正成為全球量子科技領(lǐng)域最具產(chǎn)業(yè)化前景的技術(shù)路線之一。

作為國內(nèi)量子科技產(chǎn)業(yè)生態(tài)的核心力量，圖靈量子深耕光量子路線，自主研發(fā)的“TuringQ Gen2”大規(guī)模可編程光量子計算機，具備56光子量子優(yōu)越性級別規(guī)模，已在量子化學(xué)模擬、金融風(fēng)控、智能物流等場景實現(xiàn)應(yīng)用，為量子計算商業(yè)化提供了實踐樣本。