量子力學3傑獲物理諾獎
宏觀層面驗證理論 助數碼科技突破
2025年諾貝爾物理學獎周二(7日)於瑞典斯德哥爾摩揭曉,由3名現於美國從事科學研究的物理學家共享,以表彰他們在「電路中發現宏觀量子力學隧穿效應及能量量子化」的貢獻。諾貝爾委員會指出,3人證明「量子世界的奇異特性,亦可在手掌大小的系統中具體呈現」,為量子密碼學、量子電腦及量子感測器等新一代量子科技的發展帶來契機。來自英法美 加州大學不同校任教
分享1100萬瑞典克朗(約117萬美元)獎金的是83歲英國學者克拉克(John Clarke)、72歲法國學者德沃雷(Michel Devoret)及1958年出生的美國學者馬丁尼斯(John Martinis)。克拉克任教於美國加州大學柏克萊分校;德沃雷為加州大學聖塔芭芭拉分校教授,並為耶魯大學榮休教授;馬丁尼斯曾參與Alphabet旗下Google量子電腦研發,現亦於聖塔芭芭拉分校任教。
量子力學主要描述物質及能量在原子或更小尺度下的行為,預言了一些與經典物理截然不同的現象,當中包括著名的「隧穿」現象(Quantum tunnelling)及能量量子化(energy quantization)。
當你把一個球擲向牆壁,理所當然會見到它反彈回來,但在量子力學中,粒子能直接「穿牆」而過,這種「隧穿」現象正是令量子力學廣為人知為「離奇、難以直觀理解」的典型例子。然而,當涉及大量粒子時,這些量子效應一般會變得微不足道。換言之,微觀層面的現象,過往認為並不適用於宏觀世界。
超導體電路證「隧穿」現象
能量量子化則指微觀粒子的能量只能是特定的一些固定值,不能像水龍頭水流那樣隨意調節,亦好比上樓梯,微粒子能量也是一級一級跳躍,而非連續變化。
瑞典皇家科學院指出,3名得主1980年代中期利用超導體製成電子電路,證明隧穿現象及能量量子化可於更大、宏觀層面具體呈現,顛覆以往量子效應僅限微觀世界的傳統觀念。
諾貝爾物理學獎委員會主席埃里克森(Olle Eriksson)表示:「很高興見證百年量子力學持續帶來新驚喜。量子力學不僅奇妙,更極具應用價值,因為它是所有數碼科技的根基。」
克拉克在記者會上表示,得知獲獎時感到「極為震驚」,「我從沒想過這會成為諾貝爾獎的基礎」。他又笑言:「我現在正用手機通話,相信你也是,而手機能普及,背後就有這些研究的貢獻。」
(路透社/法新社/CNN)