颠覆认知！2025诺贝尔物理学奖：经典物理学被撕开一条缝！

一块你能拿在手里的芯片，竟然像幽灵一样，自己穿过了一堵看不见的墙。

这是40年前真实发生在实验室里的“灵异事件”。北京时间10月7日，瑞典皇家科学院宣布，将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克（John Clarke）、米歇尔·德沃雷（Michel H. Devoret）和约翰·马丁尼斯（John M. Martinis），以表彰他们1985年发表在《物理评论快报》上这项开创未来的发现。

这个看似诡异的现象，不仅证明了量子世界的幽灵法则可以在宏观尺度上演，更重要的是，它成了今天谷歌、IBM等巨头争相研发的量子计算机的“第一块砖”。可以说，没有这次“见鬼”，就没有量子霸权的未来。

一、物理学上空的“幽灵猫”

故事要从一个世纪难题说起：量子世界的诡异规则，比如一个粒子能同时出现在两个地方，或者能“穿墙而过”，这些是只属于微观世界的“特权”吗？我们这些由无数原子组成的宏观物体，为什么就不能穿墙呢？

物理学的天空，飘着一朵叫“薛定谔的猫”的乌云，没人知道微观世界和宏观世界的边界到底在哪。

直到上世纪80年代，加州大学伯克利分校的一个实验室里，组建起了一个完美的“寻鬼三人组” 。

“教父”约翰·克拉克：实验室的老大，一个对实验精度要求到近乎冥想境界的英国物理学家，人称“超导电子学教父” 。他的任务是：创造一个绝对纯净、不受任何干扰的“鬼屋”。

“理论家”米歇尔·德沃雷：来自法国的博士后，脑子里充满了大胆的理论和“what if”的狂想。他的任务是：设计一张能困住“幽灵”的陷阱图纸。

“工程师”约翰·马丁尼斯：当时还是个博士生，精力旺盛，动手能力MAX。他的任务是：把图纸变成现实，亲手搭建那个“捕鬼装置”。

他们的计划很简单：造一个“坑”，把数十亿个电子组成的“集体”——一个宏观的“超级粒子”——放进去，然后看看它会不会在没有获得任何能量的情况下，自己“穿”出来。

这就像把一个球放进碗里，按常理，你不推它，它就永远在碗底。如果它自己突然出现在碗外面，那不是见鬼了是什么？

二、“活见鬼”的瞬间

他们的“捕鬼装置”核心，是一个被称为“约瑟夫森结”的精巧器件，它就像一块由两片超导体和一层绝缘体做成的三明治。在接近绝对零度的极寒环境中，这个装置里的数十亿电子会同步行动，如同一个单一的、巨大的“量子幽灵”。

马丁尼斯夜以继日地调试设备，克拉克和德沃雷则用尽一切办法屏蔽掉外界最微弱的电磁波和热噪声——因为任何一点干扰，都可能让“幽灵”现出原形，变回普通的电子。

然后，那个瞬间到来了。

实验数据显示，那个被困在“能量之碗”里的“超级粒子”，在没有被“推动”的情况下，真的逃逸了出来。它没有翻过碗边，而是直接……穿了过去。

经典物理学的大厦，在绝对零度的深寒里，裂开了一道缝。

但三人并未就此罢休。万一这只是某种没被发现的噪音伪装的呢？他们必须让这个“幽灵”开口说话，证明自己的身份。

于是，他们想出了一个更绝的办法：用微波去“骚扰”它。如果它是个真正的量子系统，就应该像原子一样，只吸收特定频率（也就是特定能量）的微波，不多也不少。

结果再次震惊了他们。这个肉眼可见的电路，真的像一个挑食的“人造原子”，只对特定频率的微波“感冒”。这无可辩驳地证明了，它的能量是“量子化”的。

他们不仅看到了鬼魂，还给鬼魂装上了电话线。

三、从“幽灵芯片”到量子霸权

这个40年前的发现，当时连获奖者克拉克本人都觉得“是我一生中最大的惊喜”，从没想过能得诺奖。但在今天看来，它几乎预言了整个量子计算的未来。

那个能被人类控制、能和外界通信的“人造原子”，不就是量子计算机最核心的单元——量子比特（qubit）的雏形吗？懂的人前面看到“约瑟夫森结”的时候，就应该会心一笑了吧？

当年那个充满理论狂想的博士后德沃雷，后来去了耶鲁大学。他发现早期的“人造原子”太脆弱，容易被噪音干扰。于是在2007年，他和同事发明了一种叫Transmon的全新设计，极大增强了量子比特的稳定性。如今，谷歌和IBM的量子计算机，用的几乎都是这个架构。

而当年那个亲手搭建装置的博士生马丁尼斯，这位“物理学家中的工程师”，后来被谷歌重金聘请，成为其量子计算团队的领军人物。2019年，他带领团队用53个量子比特的“悬铃木”处理器，实现了“量子优越性”——首次在特定任务上超越了当时世界上最强的超级计算机。

你看，当年那个在伯克利地下室里“见鬼”的学生，40年后亲手把“幽灵”变成了算力之王。

这个跨越40年的诺奖故事告诉我们，今天那些看似“无用”、纯粹由好奇心驱动的基础研究，或许就是40年后改变世界的引擎。

写到这里，我突然想起前段时间发的一个视频，我说美国首次用人类皮肤细胞造出受精卵有可能是一项诺奖级的突破，评论里有个大聪明就说，诺奖级突破怎么没上《自然》、《科学》、《细胞》？今年诺奖没找这位大聪明评真是屈了，我看到的是一项技术，而他看到的是一篇论文，确实是风马牛了。

向三位伟大的物理学家致敬，他们让我们得以一窥那个既诡异又迷人的宏观量子世界，并开启了通往未来的大门。

参考文献：

Martinis, J. M., Devoret, M. H., & Clarke, J. (1985). Energy-Level Quantization in the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction.Physical Review Letters, 55(15), 1543–1546.

Devoret, M. H., Martinis, J. M., & Clarke, J. (1985). Measurements of Macroscopic Quantum Tunneling out of the Zero-Voltage State of a Current-Biased Josephson Junction.Physical Review Letters, 55(18), 1908–1911.