薛定谔的猫成真了？2025年诺贝尔物理学奖解读

外来客 • 2026-08-14 03:49:31

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🏆 核心观点

2025年诺贝尔物理学奖颁发给量子力学领域，旨在庆祝该学科诞生100周年。获奖者约翰·克拉克、米歇尔·多雷和约翰·马林尼斯因在电路中证实宏观量子遂穿效应与能量量子化现象而获此殊荣。他们的工作将微观的约瑟夫森效应放大至肉眼可见的宏观尺度，通过抑制退相干使电路能长时间维持量子叠加态，为超导量子计算机奠定了坚实的实验基础。

🔬 关键事实/论据

获奖背景与人物：2025年诺奖得主包括英国的约翰·克拉克、法国的米歇尔·多雷和美国的约翰·马林尼斯。
量子遂穿效应原理：粒子具有概率穿过势垒（如绝缘体），即便其能量低于势垒高度。这一效应在太阳核聚变（克服库伦斥力）、放射性衰变及隧道二极管等应用中已得到验证。
宏观量子遂穿的实现路径：
基于1962年约瑟夫森提出的理论，超导体中的“库珀对”可通过绝缘薄膜发生遂穿，形成无电压降的电流（低于临界电流时）。
三位获奖者利用约瑟夫森结构建完整电路，使整个宏观电路可用单一波函数描述。例如在SQUID（超导量子干涉仪）中，电流可同时处于从左向右和从右向左的叠加态。
技术突破意义：通过特殊设计减少环境干扰导致的“退相干”，使得宏观物体能长时间保持量子叠加态，解决了薛定谔猫思想实验中宏观叠加态难以维持的问题。

💡 结论与争议

该奖项标志着超导量子比特技术的重大进展，被视为量子计算发展的起点。然而，颁奖时机引发讨论：