原本只存在于微观世界的量子效应，如今被人类“放大”到了肉眼可见的尺度。今年的诺贝尔物理学奖，就颁给了三位在这个领域做出突破的科学家。

2025年诺贝尔物理学奖得主，左起：约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特和约翰·M·马蒂尼斯。

瑞典皇家科学院宣布，2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特和约翰·M·马丁尼斯，以表彰他们“发现电路中的宏观量子力学隧穿和能量量化”。听起来拗口，其实他们的研究揭示了一个令人震惊的事实：量子力学不仅属于原子、电子这些“微观小家伙”，也能在“大到能拿在手里的电路”中展现出奇特的行为。

这项工作最初源于对一个看似科幻的现象——量子隧穿的研究。按照常规物理，粒子遇到障碍，就像小球撞上墙，会被挡回来。但在量子世界，粒子也是“波”，像海浪拍打堤坝一样，有一部分波可以穿过去。这就是量子隧穿，它让粒子能穿越看似不可能通过的障碍。

此前，这种现象只在单个粒子身上被观察到。三位科学家的贡献，是把这种效应“集体化”，让大量电子在一起展现出量子行为。

他们的关键实验装置，叫“约瑟夫森结”——把两层超导体夹在一层极薄的绝缘层中。为了让电子成群结队，他们把材料冷到极低温，让电子两两“牵手”，形成所谓的库珀对。成千上万个库珀对像光子一样，可以同时占据同一个空间位置，变成不会损耗能量的“超流体”。

当他们向这个装置中注入极微弱的电流时，电路两端本来没有任何电压。但实验重复多次后，科学家们发现有时会突然出现电压信号，这说明电子集体完成了“穿墙”——在大尺度电路中，量子隧穿真的发生了。

更令人惊喜的是，当他们发射微波刺激时，这些电子群体会吸收固定能量，表现出离散的、量化的能级。这证明，即便是一个由无数电子组成的“大块头”系统，也能遵循量子力学的法则。

这项发现不仅改变了人类对量子世界的理解，也直接推动了量子计算的发展。如今许多量子芯片和超导量子计算机，正是基于这些“人造原子”原理构建的。你手里的智能手机、电脑芯片，也在某种程度上受益于当年的基础研究。

正如诺贝尔物理学奖委员会主席所说：“能够庆祝百年量子力学不断带来新的惊喜，真是太棒了。它也非常有用，因为量子力学是所有数字技术的基础。”

从单个粒子的量子跳跃，到手掌大小的量子电路，这场跨越时空的科学之旅，不仅是物理学的胜利，更是现代科技的基石。

量子力学的故事还远未结束。这次诺贝尔奖提醒我们：最前沿的基础研究，往往是未来科技的“种子”。