克德哥尔摩新华社,10月7日。流行科学|使肉眼可见量子现象:解释2025年诺贝尔物理学奖的结果。基于一个世纪的探索,我们祖先的开创性发现使我们能够“看到”曾经仅在微观领域中存在的量子现象,并为发展新一代量子技术的发展奠定了坚实的基础。量子力学中的系列的开创性实验以其“奇怪”和“违反直觉”现象而闻名。例如,如果您在日常生活中将球扔在墙上,它将始终将其恢复。但是,在微观世界中,即使是粒子也可以“穿过墙壁”。这种量子机械现象称为量子隧穿。在1980年代,三位屡获殊荣的科学家在加利福尼亚大学伯克利分校进行了一系列开创性的实验。 Cothey建造了一个包含两个超导体的电路并将它们分开由一薄层完全不导电的材料制成。该实验表明,超导体中的所有带电粒子可以均匀地发挥作用,就好像它们是填充整个电路的单个粒子一样。最初,系统被“限制”在没有电压和电流流过超导体的状态。在实验中,该系统表现出量子特性,并通过隧道效应成功“逃离”零电压状态,产生可测量的宏观效应,即可观测的电压。这意味着他们实现了宏观量子隧道效应。这个实验还表明,该系统是量子化的,即它只能吸收或释放特定能级的能量,这与量子力学的预测一致。一些物理学家用量子力学中著名的“薛定谔的猫”进行类比,认为诺贝尔奖的成果将原来的思想实验变成了手掌上可见的电路。他们的手。该电路系统与猫有很大不同,但与物理学家的眼睛基本相似。量子力学出生于1925年的一个世纪,成为现代物理学在本世纪发展的重要基础。诺贝尔奖的结果也基于上个世纪相关领域的科学家的不懈探索。 1928年,物理学家乔治·高夫(George Gamov)理论上分析了重原子核的α分解。这是第一个提出量子隧道可以解释瓦解过程并将隧道理论在核物理学中应用的基础的人。之后,物理学家迅速开始研究涉及多个颗粒的隧道现象,并专注于超导性。这条研究道路上有许多鲜艳的名字。在超导体材料中,电子可以形成“同步舞蹈”或“库珀”对。这个名字来自Leon Cooper,WHo因其在超导领域研究的贡献而获得1972年诺贝尔物理学奖。当两个超导体通过薄绝缘层连接时,就会形成“约瑟夫森联盟”。这个名字来源于1973年因相关调查获得诺贝尔奖的人。布莱恩·约瑟夫森物理学奖;基于这些先驱者的工作,今年获奖的三位量子物理学家展示了量子效应只存在于微观世界的传统理解。诺贝尔物理委员会主席奥勒·埃里克森当天在《走向新世界》中表示,量子力学在上个世纪不断带来新的惊喜。它非常有用,提供了数字技术的基本概念。例如,计算机芯片中的微晶体管是我们周围成熟量子技术实际应用的例子。诺贝尔物理学委员会表示,今年诺贝尔物理学奖结果为开发下一代量子技术的开发提供了机会,例如量子密码学,量子计算机和量子传感器。诺贝尔物理委员会成员伊娃·奥尔森(Eva Olsson)在接受新华社采访时说,今年的奖项将为“另一个世界”打开大门,并将允许人们在更大范围内研究量子力学的世界。在许多国家,与量子力学有关的研究(例如量子计算机)进行了研究。我认为这一领域将继续给我们带来更多惊喜。奥尔森先生强调,国际合作对于促进相关领域的发展至关重要,并且通过国际合作实现了许多伟大的成就。他与来自中国,欧洲,韩国,日本和其他国家的同事在研究中合作,这些合作使调查更加深入,更多样化。他说它已经变成了。 “科学属于所有人类Y,“他说。在量子科学领域,”国际合作是解决未来的关键。这也是诺贝尔遗嘱的精神。”