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

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上验证量子效应的突破性研究。研究背景源于物理学界对量子现象适用尺度的长期探索，传统认为量子效应仅在微观粒子层面显著。三位物理学家通过超导电路实验，首次在手持尺度的系统中同时观测到量子隧穿效应和能量量子化现象。他们利用约瑟夫森结结构，精确控制电路参数，证明宏观系统能表现出单一粒子的量子行为。实验核心发现包括：系统能从零电压状态通过量子隧穿实现状态跃迁，并遵循量子力学预测的离散能级结构。这项研究不仅深化了对量子力学基础原理的理解，更为量子计算、量子传感等下一代量子技术奠定了实验基础。