从二到无穷大：超导的宏观量子效应及其应用

本文首先介绍了2025年诺贝尔物理学奖授予在超导电路中观测到宏观量子隧穿和能量量子化的研究，以此引出对超导宏观量子效应的探讨。背景方面，文章回顾了量子隧穿等基本概念，以及激光、玻色-爱因斯坦凝聚等宏观量子现象，指出超导是人类最早发现的宏观量子效应之一。研究目的旨在系统阐述超导中宏观量子效应的原理、特性及其重要应用。结论部分总结指出，从约瑟夫森效应（涉及电子对）到宏观电流的量子隧穿（涉及无数电子），超导的宏观量子效应实现了“从二到无穷大”的跨越，为电压基准、弱磁探测、深空观测、超导量子计算等关键技术奠定了基础，并展望其未来改变世界的潜力。