综合新华社电、央视新闻报道 在量子力学诞生百年之际，瑞典皇家科学院7日宣布，将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家，以表彰他们在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化方面的贡献。三名获奖者将平分1100万瑞典克朗（约合833万元人民币）的奖金。
诺贝尔物理学委员会当天表示，今年的诺贝尔物理学奖成果为开发量子密码学、量子计算机和量子传感器等下一代量子技术提供了可能。
量子力学在1925年诞生，今年正值百年。诺贝尔物理学委员会主席奥勒·埃里克松当天表示，百年来量子力学不断带来新的惊喜，它大有用处，为数字技术提供了基础。
诺贝尔物理学委员会成员埃娃·奥尔松当天接受采访时说，今年的获奖成就打开了一扇门，使人们能够在更大尺度上研究量子力学世界。
人们都知道，每次把球扔向墙壁，它都会反弹回来。然而，一个单独的粒子在其微观世界中，有时却能直接穿过类似墙的障碍，出现在墙的另一侧。这种量子力学现象被称为“隧穿”。
物理学中的一个主要问题是，一个系统的最大尺寸究竟有多大才能展现量子力学效应。今年的诺贝尔物理学奖得主们利用一个电路进行了实验，在一个大到可以握在手中的系统中，他们同时展示了量子力学隧穿效应和量子能级。
评委会认为，获奖者们通过一系列实验证明，量子世界的奇异特性可以在一个足够大的系统中具体化。他们的超导电气系统可以从一种状态隧道进入另一种状态，就好像它直接穿过墙壁一样。他们还表明，该系统以特定大小的剂量吸收和发射能量，正如量子力学所预测的那样。
量子力学允许粒子通过一个称为隧穿的过程直接穿过势垒。一旦涉及大量粒子，量子力学效应通常就会变得微不足道。诺贝尔奖得主的实验表明，量子力学特性可以在宏观尺度上具体化。
1984年和1985年，约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马丁尼斯利用由超导体构成的电子电路进行了一系列实验。超导体是一种能够在无电阻的情况下传导电流的元件。在电路中，超导元件被一层薄薄的非导电材料隔开，这种装置被称为约瑟夫森结。通过改进和测量电路的各种特性，他们能够控制和探索电流通过时产生的现象。带电粒子在超导体中移动，共同构成了一个系统，其行为就像一个充满整个电路的单个粒子一样。
这个宏观粒子状系统最初处于一种无电压、有电流流动的状态。系统被困在这种状态，仿佛被一道无法逾越的屏障所阻挡。实验中，系统通过隧穿效应成功逃脱零电压状态，展现出其量子特性。系统状态的改变可以通过电压的出现来检测。
一系列实验表明，确实存在一些现象，其中大量粒子共同表现出量子力学所预测的行为。这类宏观量子态，为人们利用微观粒子世界规律进行新实验提供了新的可能。它可以被视为一种“大型人工原子”——一个带有电缆和接口的人工原子，可以连接到新的测试装置中，或用于开发新型量子技术。例如，这类人工原子可用于模拟其他量子系统，帮助人们理解它们的性质。