宏观量子力学隧穿效应以及电路中能量量子化获得2025年诺贝尔物理学奖

本文报道2025年诺贝尔物理学奖授予John Clarke、Michel H. Devoret和John M. Martinis，表彰他们在宏观尺度电路中发现量子隧穿效应和能量量子化现象。研究背景源于物理学界对量子效应可观测尺寸极限的探索，三位学者在1984-1985年通过超导电路实验，利用约瑟夫森结结构成功在手掌大小的系统中观测到量子隧穿和能级量子化。实验证明当电流通过超导电路时，大量带电粒子可表现为单一宏观粒子的量子行为，既能通过隧穿效应突破势垒实现状态转变，又遵循量子力学能量离散化的特征。这项突破性工作为量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术奠定了实验基础，将百年历史的量子理论推向实际应用新高度。