超导量子计算斩获诺奖，日本与华人科学家缘何落选，诺奖风向生变？

瑞典皇家科学院宣布，将2025年诺贝尔物理学奖授予三位美国科学家——约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷特和约翰·马丁尼斯，以表彰他们在超导电路领域发现的宏观量子力学隧穿效应与能量量子化现象。这一奖项的颁发正值量子力学理论体系创立100周年，且联合国将今年定为“国际量子科技年”，授奖领域的选择引发了科学界的广泛关注。

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在量子力学领域，三位获奖者的研究为何能从众多成果中脱颖而出？复旦大学物理学系教授李晓鹏解释，经典电学中，电路的行为遵循连续规律，但当超导器件缩小到足够小时，量子效应开始主导。1984年至1985年，克拉克、德沃雷特和马丁尼斯通过超导电路实验，首次观测到能量量子化现象。李晓鹏比喻，这一现象如同“上台阶”，能量只能取分立值，而非连续变化，例如氢原子中电子的能量只能取-13.6电子伏特或其平方倒数，而非中间值。

他们还发现了量子隧穿效应。在经典力学中，粒子无法穿越能量高于自身的势垒，但在量子世界中，微观粒子能以概率形式“穿墙而过”。这些发现为超导量子比特的研制奠定了基础。超导量子比特是超导量子计算机的核心计算单元，目前全球最高水平的“祖冲之三号”由中国团队研制，集成了105个量子比特，计算速度比超级计算机快15个数量级。

然而，此次授奖也引发了争议。世界上首个超导量子比特由日本科学家中村泰信和华人科学家蔡兆申于1999年合作完成，但两人并未获奖。上海交大助理研究员应江华指出，诺贝尔奖通常奖励“从0到1”的原始创新，而此次获奖者，尤其是马丁尼斯，更侧重于“从1到99”的工程化与应用推进。马丁尼斯团队与谷歌合作，首次验证了超导量子计算的“量子优越性”，并推动技术商业化，这或许反映了诺奖对科研成果转化的重视。

德沃雷特的核心贡献在于揭示超导电路中的宏观量子现象，为固态量子信息科学提供了关键实验基础。他的研究解决了超导量子比特的核心难题——相干时间，将量子比特的“寿命”从纳秒级提升至毫秒级。这一突破成为IBM、谷歌等量子处理器及中国“祖冲之号”系列的技术基石。

克拉克作为团队导师，在超导电子学领域贡献卓著，尤其是超导量子干涉装置的开发，这一超灵敏磁通量探测器已广泛应用于多个领域。应江华认为，克拉克的研究为超导量子计算铺平了道路，再次印证了诺奖对科学成果转化的关注。

2024年“墨子量子奖”曾授予克拉克、德沃雷特和中村泰信，以表彰他们在超导量子电路领域的开创性工作。此次克拉克和德沃雷特获奖，而中村泰信落选，进一步引发了对诺奖评选标准的讨论。