2025諾貝爾物理獎揭曉 電路量子力學先驅3人共享殊榮

2025年諾貝爾物理獎得主7日揭曉，由3名量子物理學者克拉克（左起）、德沃雷、馬蒂尼斯共享殊榮。（美聯社）

（18:17更新--獲獎研究、三人簡介）2025諾貝爾物理獎於中歐時間7日上午11時45分（臺灣時間下午5時45分）揭曉，由英國學者克拉克（John Clarke）、法裔美籍學者德沃雷（Michel Devoret）、美國學者馬蒂尼斯（John Martinis）共享殊榮，以表彰他們在「發現電路中宏觀量子力學穿隧效應與能量量子化」方面的重大貢獻，催生新一代的半導體工業、穿隧二極體、場電子發射的發展，爲量子電腦、量子通訊、量子感測器、量子加密技術提供應用基礎。獎金1100萬瑞典克朗由3人均分。

諾貝爾官網說明，3人在超導量子電路（superconducting quantum circuits）利用量子穿隧與量子疊加現象，實現可操控、可放大的量子效應，使其進入實際技術應用領域。諾貝爾物理學委員會主席表示，這項研究展現了百年量子理論與實用價值，奠定量子電腦、量子加密技術與高精度感測等新世代技術基礎。量子技術如今已無所不在，電腦微晶片裡的電晶體就是最好的例子。

長久以來物理學界一直關注，量子力學效應能否在肉眼可見、可手持的系統中出現？本屆3名得主於1984至1985年間，以超導材料製作電路，透過稱爲「約瑟夫森接面」（Josephson junction）的結構，成功觀測到「量子穿隧」與「能量量子化」現象，證明量子效應能在宏觀尺度下具體呈現。

在3名得主的獲獎實驗中，超導電子以無電阻狀態流動，形成如單一粒子般的整體系統。當電流通過電路時，這個系統原本被困於「零電壓」狀態，卻能透過量子穿隧（tunneling）越過能障，顯示其量子特性。研究人員也觀察到該系統僅能吸收或釋放特定能量，符合量子力學預測。

馬蒂尼斯（John Martinis）生於1958年，現任教於美國加州大學聖塔芭芭拉分校，馬蒂尼斯2023年4月曾受中研院邀請來臺灣針對「量子電腦與量子霸權」的題目發表演講，解釋量子電腦及量子霸權的基本概念、如何運用超導電路構建量子電腦，同時觸及未來人類生活中量子計算的運用。馬蒂尼斯在量子領域締造傑出研究成果，協助Google建立量子實驗室，建構「量子霸權」。

克拉克（John Clarke）1942年生於英國劍橋，現任教於加州大學柏克萊分校。德沃雷（Michel Devoret）1953年生於法國巴黎，現於任職於耶魯大學及加州大學聖塔芭芭拉分校。

去年物理獎由美國普林斯頓大學科學家霍普菲爾德（John J. Hopfield）與生於英國的「AI教父」、加拿大多倫多大學科學家辛頓（Geoffrey E. Hinton）共享，兩人藉由人工神經網絡實現機器學習的基礎發現與發明，已應用於推進粒子物理學、材料科學、和天文物理學等不同物理主題的研究。

依照瑞典發明家兼慈善家諾貝爾（Alfred Nobel）1895年遺囑設置的物理獎，1901年第一屆頒給發現X光的德國學者倫琴（Wilhelm Röntgen）。1901年至今年共頒發119次，230人次獲獎，女性有5人；美國學者巴丁（John Bardeen）先後於1956年、1972年獲獎，創下1人獨得兩次物理獎的紀錄，也就是說，230人次之中有1人獲獎兩次。歷來最年輕的物理獎得主是1915年與父親威廉布拉格（William Henry Bragg）共享殊榮的勞倫斯布萊格（Lawrence Bragg），時年25歲；最年長的得主是美國學者亞希金（Arthur Ashkin），2018年獲獎時96歲。

去年物理獎由美國普林斯頓大學科學家霍普菲爾德（John J. Hopfield）與生於英國的「AI教父」、加拿大多倫多大學科學家辛頓（Geoffrey E. Hinton）共享。今年諾貝爾六大獎項已揭曉生醫、物理兩獎，明天（8日）至週五（10日）依序揭曉化學獎、文學獎、和平獎得主，13日公佈經濟獎得主。