2025诺贝尔物理奖揭晓 英美3学者电路量子力学成果共享殊荣

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。