三大佬凭"四十年前的老活儿"拿了诺贝尔奖，还让谷歌IBM疯狂砸钱

十大品牌 2025年10月09日 15:56 1 admin

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文 |昕昕

前言

今年物理学奖颁给了三位老爷子——加州伯克利的John Clarke、耶鲁的Michel Devoret，还有加州圣塔芭芭拉的John Martinis。

获奖理由听着就很硬核："发现宏观量子力学隧穿效应和电路中的能量量子化"。

他们在四十年前干了件事儿，证明了量子世界的"魔法"不光在微观世界好使，放大到肉眼可见的尺度上也能玩得转。

说到量子力学，就不得不提那只倒霉的猫，薛定谔当年其实是在疯狂吐槽："你们说微观粒子能叠加态，那我整只猫进盒子里，按你们这逻辑，猫不就又死又活了？这不扯淡吗？"结果没想到，这个用来反讽的段子，反而成了量子力学最著名的IP。

物理学家们一直纠结一个问题：量子世界那套"诡异"规则，比如一个粒子能同时在两个地方、能量只能一份一份地跳——这些在原子层面玩得贼6的操作，放大到咱们能摸得着的东西上，还管不管用？毕竟你没见过一个篮球同时在两个地方弹跳吧？

上世纪80年代中期，Clarke教授（英国老炮儿，1942年生人）带着法国博士后Devoret和美国学生Martinis，在伯克利的实验室里搞事情，他们用的装备叫"约瑟夫森结"——两片超导体中间夹层超薄绝缘体，听着就很赛博朋克。

这玩意儿的行为可以脑补成：有个虚拟的小球在波浪形的滑板上滚动。

按照经典物理学的剧本，小球要是没力气爬上坡，就得老老实实待在坑里，但这三位老哥在把设备冷到快接近绝对零度（比冰箱冷一万倍那种）后，发现了灵异事件——小球特么自己穿墙了！没错，就是"嗖"一下从坑里消失，直接出现在墙外面。

这就是"宏观量子隧穿"，整个电路里几十亿个电子对儿组团，集体施展了量子遁术。

这可不是几个原子的小打小闹，这是能用手摸得着的电路在玩量子魔法！

光穿墙还不够刺激，他们又用微波去"敲"这个系统，发现它不是什么频率都吃，只在特定的几个频率上反应特别大——就像你弹吉他只有特定音高的弦会共振。

这说明啥？说明这个宏观电路的能量是"量子化"的，一格一格的，跟原子的电子轨道一个德行。

这下物理学家们激动了：我们可以在芯片上"设计"原子了！想要几个能级就设计几个，比天然原子还听话。

当时大家觉得这就是个纯学术突破，发发论文评评职称完事儿，谁知道这是在埋超级伏笔。

你想啊，一个有两个能量档位的量子系统，可以定义成|0⟩和|1⟩，这不就是量子比特的雏形吗？而且他们还顺带演示了怎么用微波脉冲操控它（写数据）、怎么测量它的状态（读数据）——这不就是量子计算机的全套基础设施吗？

三位主角后来的发展堪比"创业三巨头"剧本，Clarke继续在伯克利当学术大佬；Devoret去了耶鲁，和团队一起搞出了"传输子比特"（transmon），现在大部分量子计算机都用这个设计；最硬核的是Martinis，2014年直接带着整个团队加盟谷歌，开启了量子计算的"大厂时代"。

2019年，Martinis领导的谷歌团队祭出了53个量子比特的"悬铃木"处理器，宣称在某个特定任务上干翻了最强超级计算机。

虽然学术圈对"量子霸权"这说法有争议（毕竟那任务挺特殊的），但这波操作确实震撼，而支撑这一切的物理原理，正是四十年前那三位在实验室冻得瑟瑟发抖时发现的东西。

现在IBM、谷歌、各种初创公司砸钱搞量子计算，动不动就是几十亿美元的盘子，但说到底，这一切都始于一个朴素的好奇心：量子世界的边界到底在哪儿？

Clarke、Devoret和Martinis用四十年前的实验回答了这个问题：只要你把环境噪音屏蔽得够狠，宏观的人造系统照样能玩量子游戏，这个答案不仅推进了理论，还意外地开启了一场技术革命。

所以基础研究这事儿真是玄学，你在实验室折腾看似"没用"的东西时，说不定就在给未来的科技树点技能点。

2025年的诺贝尔奖，颁给的不只是三个人，更是颁给那种"管它有没有用，我就是想搞明白"的科学精神。

毕竟谁能想到当年在低温实验室里观察电子"穿墙术"的几个人，最后能把量子计算机这个科幻概念变成现实呢?

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