2025诺贝尔物理奖于中欧时间10月7日上午11时45分揭晓,由英国学者克拉克(John Clarke)、法裔美籍学者德沃雷特(Michel Devoret)、美国学者马蒂尼斯(John Martinis)共享殊荣,3人以表彰他们在「发现电路中宏观量子力学穿隧效应与能量量子化」方面的重大贡献,催生新一代的半导体工业、穿隧二极管、场电子发射重要发展,为量子电脑、量子通信、量子感测器、量子加密技术提供应用基础。奖金1100万瑞典克朗由3人均分。
诺贝尔官网说明,3人在超导量子电路(superconducting quantum circuits)利用量子穿隧与量子叠加现象,实现可操控、可放大的量子效应,使其进入实际技术应用领域。诺贝尔物理学委员会主席表示,这项研究展现了百年量子理论与实用价值,奠定量子电脑、量子加密技术与高精度感测等新世代技术基础。
长久以来物理学界一直关注,量子力学效应能否在肉眼可见、可手持的系统中出现?本届3名得主于1984至1985年间,以超导材料制作电路,透过称为「约瑟夫森接面」(Josephson junction)的结构,成功观测到「量子穿隧」与「能量量子化」现象,证明量子效应能在宏观尺度下具体呈现。
在3名得主的获奖实验中,超导电子以无电阻状态流动,形成如单一粒子般的整体系统。当电流通过电路时,这个系统原本被困于「零电压」状态,却能透过量子穿隧(tunneling)越过能障,显示其量子特性。研究人员也观察到该系统仅能吸收或释放特定能量,符合量子力学预测。
马蒂尼斯(John Martinis)生于1958年,现任教于美国加州大学圣塔芭芭拉分校,马蒂尼斯2023年4月曾受中研院邀请来台湾针对「量子电脑与量子霸权」的题目发表演讲,解释量子电脑及量子霸权的基本概念、如何运用超导电路构建量子电脑,同时触及未来人类生活中量子计算的运用。马蒂尼斯在量子领域缔造杰出研究成果,协助Google建立量子实验室,建构「量子霸权」。
克拉克(John Clarke)1942年生于英国剑桥,现任教于加州大学柏克莱分校。德沃雷特(Michel Devoret)1953年生于法国巴黎,现于任职于耶鲁大学及加州大学圣塔芭芭拉分校。
去年物理奖由美国普林斯顿大学科学家霍普菲尔德(John J. Hopfield)与生于英国的「AI教父」、加拿大多伦多大学科学家辛顿(Geoffrey E. Hinton)共享,两人藉由人工神经网络实现机器学习的基础发现与发明,已应用于推进粒子物理学、材料科学、和天文物理学等不同物理主题的研究。
依照瑞典发明家兼慈善家诺贝尔(Alfred Nobel)1895年遗嘱设置的物理奖,1901年第一届颁给发现X光的德国学者伦琴(Wilhelm Röntgen)。1901年至去(2024)年共颁发118次,227人次获奖,女性有5人;美国学者巴丁(John Bardeen)先后于1956年、1972年获奖,创下1人独得两次物理奖的纪录,也就是说,227人次之中有1人获奖两次。历来最年轻的物理奖得主是1915年与父亲威廉布拉格(William Henry Bragg)共享殊荣的劳伦斯布莱格(Lawrence Bragg),时年25岁;最年长的得主是美国学者亚希金(Arthur Ashkin),2018年获奖时96岁。
去年物理奖由美国普林斯顿大学科学家霍普菲尔德(John J. Hopfield)与生于英国的「AI教父」、加拿大多伦多大学科学家辛顿(Geoffrey E. Hinton)共享。今年诺贝尔六大奖项已揭晓生医、物理两奖,明天(8日)至周五(10日)依序揭晓化学奖、文学奖、和平奖得主,13日公布经济奖得主。