从伯克利到谷歌再到 SQC：诺奖得主马蒂尼斯的量子攻坚史

2025年诺贝尔物理学奖新鲜揭晓，结果着实令人颇感意外，奖项再度花落量子力学领域。

这一抉择似在意料之外，却也反映出该领域持续的热度与重要性。

不过这次不是啥新晋科研天团，而是四十多年前一个“师门组合”：43岁的导师约翰・克拉克、32岁的博士后米歇尔・H・德沃雷特，还有当时才27岁的博士生约翰・M・马蒂尼斯。

他们仨当年干了件大事，用超导体做的电子电路搞实验，硬是把微观世界里那套“违背常识”的量子规律，搬到了肉眼能看见的宏观尺度上。

我以前总觉得量子力学离生活老远，都是些“电子穿墙”“粒子叠加”的玄乎概念。

直到看了他们的研究才明白，咱们天天用的手机、电脑，其实早就靠量子技术吃饭了。

在诺贝尔奖的现场，克拉克接受采访时称，他们的发现堪称量子计算之基石。

手机得以正常运转，亦得益于他们的研究成果，彰显了其研究的深远意义。

这话一点不夸张，现在的晶体管、半导体芯片，核心原理全离不开量子那套东西。

往昔，他们于伯克利的低温实验室开展了那场实验，彼时的探索，在那特殊的空间里拉开帷幕，开启了一段未知的科研征程。

克拉克这人特别有意思，做研究极其较真，实验室里的电线盘得整整齐齐，仪器标签贴得清清楚楚，连测量数据都要反复核对好几遍。

马蒂尼斯跟着他，估计也受了不少影响，后来搞设备调试特别有耐心，非要调到完全符合实验设计才罢休。

德沃雷特则是另一种风格，总爱追着问“如果这么改实验会怎样”，本来想这种追问可能会耽误进度，后来发现正是这种想法，让他们在无数次失败后还能找到新方向。

他们开展实验初衷纯粹，旨在探究宏观物体能否如量子系统般，展现出与之匹配的运行效能，从而达成特定的“工作”目标。

结果还真成了，仅约一厘米的超导芯片，恰似“巨型原子”，尽显量子特质：能量量子化与量子隧穿。

这微观之物饱含奇妙量子奥秘，以小见大，其独特引人惊叹。

芯片里的数十亿个库珀对（就是两个电子在低温下结成的对），能毫无阻力地移动，还能从一种能态“穿”到另一种能态，在本该没电压的地方冒出电压。

这就像电路凭空穿过了一堵看不见的墙，放在当年，估计不少同行都得觉得不可思议。
理论物理学家安东尼・莱格特说，这说明量子世界的奇怪行为，不会因为物体变大就消失。

这话我特别认同，以前总觉得微观和宏观是两套完全不同的规则，他们的实验直接打破了这种界限。

更重要的是，这个发现还为后来的“人造原子”“超导量子比特”铺了路，而量子比特正是量子计算机的基本单元。

等于说，四十多年前的这个实验，早就为现在的量子科技埋下了伏笔。

从谷歌“量子霸权”到出走SQC：马蒂尼斯的量子追梦路
在这三个获奖者里，马蒂尼斯的经历最让人印象深刻，他不光是个厉害的实验物理学家，还特别看重技术应用，被称为“物理学家中的工程师”。

他从读博开始就盯着量子计算不放，后来还去了谷歌带团队搞研发。
2014年他加入谷歌量子人工智能实验室，2019年就搞出了大动静，研发出了一款叫Sycamore的量子处理器。

这款处理器牛在哪？它用200秒完成了一项任务，而传统超级计算机要算的话，得花上一万年。

谷歌老板桑达尔・皮查伊特别激动，把这事比作莱特兄弟第一次试飞，说是量子计算领域的里程碑。
不过这事也有争议，IBM就站出来说，谷歌夸大了传统超算的用时，要是优化一下算法，用不了那么久就能算完。

我觉得吧，不管争议咋样，马蒂尼斯团队至少证明了一点：量子计算机真能在特定任务上远超传统计算机，这就已经很了不起了。

毕竟以前大家都觉得，实现“量子霸权”还得等好多年，但没过半年，马蒂尼斯就从谷歌辞职了。

后来他跟媒体说，辞职是因为团队内部出了问题，自从搞完“量子霸权”实验，硬件团队里就有点乱，大家没法像以前那样专注于一个目标。

有人想搞其他方向，有人担心继续攻坚会失败，后来在设计量子比特连接的时候，他跟一个没做过实验的理论家吵了起来，他说对方的方案行不通，可对方不愿意改，找管理层协调也没得到支持。

无奈之下，他只能选择离开，本来想他离开谷歌后可能会歇一阵，没成想他转身就去了澳大利亚的量子初创公司SQC。

他说SQC的原子级制造技术特别独特，全世界没几家能做到，这正好符合他造实用量子计算机的目标。

他还说，量子计算机不应该只用来做“概念证明”，得能解决实际问题才行。

比如用来研究量子化学，模拟分子里电子的运动，这是传统计算机根本搞不定的事，要是能做好，说不定能推动医学、材料科学的新突破。
他还提到，量子计算机还能帮着研发更高效的电池，优化飞机航线和资源调配，哪怕只是比现在好一点点，也能帮企业省不少钱。

这种务实的想法，我觉得比光搞理论研究靠谱多了，他还说，希望量子技术能被更多企业用起来，而不是只掌握在几家大科技公司手里。

2025年拿到诺奖的时候，马蒂尼斯在电话里还怀念当年跟克拉克、德沃雷特一起搞研究的日子。

四十多年过去了，从伯克利实验室的小实验，到谷歌的“量子霸权”，再到SQC的新征程，他一直没离开“量子计算”这个领域。

他说自己的职业生涯，其实就是在追求“在对的时间、对的地方，跟对的人用对的技术一起干活”。
我觉得马蒂尼斯的故事特别励志，搞科研不光得有学问，还得有股子坚持的劲儿，哪怕遇到团队矛盾、方向分歧，也不放弃自己的目标。

现在量子技术发展得越来越快，说不定再过几年，咱们就能用上真正实用的量子计算机。

而这一切的起点，不过是四十多年前三个科学家在实验室里的一次勇敢尝试。