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本文特此感謝國立屏東大學科學傳播學系鄭宜帆助理教授審校

官方新聞稿：https://www.nobelprize.org/uploads/2025/10/press-physicsprize2025.pdf

2025諾貝爾物理獎記者會 會後新聞稿：https://smctw.tw/19059/

瑞典皇家科學院決定將 2025 年諾貝爾物理學獎授予：

約翰・克拉克（John Clarke)，美國加州大學柏克萊分校（University of California, Berkeley, USA） 

米歇爾・H・德沃雷（Michel H. Devoret），美國紐黑文耶魯大學及加州大學聖塔芭芭拉分校（Yale University, New Haven, CT and

University of California, Santa Barbara, USA） 

約翰・M・馬蒂尼斯（John M. Martinis），美國加州大學聖塔芭芭拉分校（University of California, Santa Barbara, USA）

「因為他們發現了電路中的宏觀量子力學穿隧和能量量子化 」

他們在晶片上進行的實驗，揭示了量子物理學的運作 。

物理學中的一個主要問題是，一個系統在多大的尺寸下仍能展現出量子力學效應？今年的諾貝爾獎得主運用電路進行了實驗，在大到能夠手持的系統中，展示了量子力學穿隧（quantum mechanical tunnelling）和量子化能階（quantised energy levels）這兩個量子力學現象。

量子力學允許粒子藉由一種稱為穿隧（tunnelling）的過程，直接穿過能量障壁。一旦涉及大量粒子，量子力學效應通常就會變得微不足道。得獎者的實驗證明，量子力學的特性可以在宏觀尺度上具體呈現。

在 1984 年和 1985 年，約翰・克拉克、米歇爾．H．德沃雷和約翰・M・馬蒂尼斯用超導體（能以零電阻傳導電流的元件）構建的電子電路，進行了一系列實驗。在該電路中，超導元件之間被一層薄薄的非導電材料隔開，這種結構被稱為約瑟夫森接面（Josephson junction）。透過調整並測量該電路的各種特性，他們最終得以控制和探索電流通過時所產生的現象。在超導體中移動的帶電粒子共同組成了一個系統，其行為表現得就像是充滿了整個電路的單一粒子。

這個宏觀的類粒子系統，最初處於電流流動但電壓為零的狀態。系統困在這個狀態中，彷彿被一堵無法跨越的障壁阻擋。實驗中，該系統設法用穿隧來逃脫零電壓狀態，從而展現了它的量子特性。系統狀態的改變可以透過電壓的出現而被偵測到。

得獎者也證明了，該系統的行為表現符合量子力學的預測——它是量子化的，這意味著它只會吸收或釋放特定量的能量。

諾貝爾物理學委員會主席奧勒・艾瑞克森（Olle Eriksson）表示：「能夠慶祝擁有百年歷史的量子力學持續帶來新驚喜，真的是太棒了。它也極其有用，因為量子力學是所有數位技術的基石。」

電腦微晶片中的電晶體就是我們周遭既有量子技術的一個例子。今年的諾貝爾物理學獎為下一代的量子技術開發提供了契機，包括量子密碼學、量子電腦和量子感測器。

約翰・克拉克（John Clarke），1942 年生於英國劍橋。1968 年獲得英國劍橋大學博士學位。美國加州大學柏克萊分校教授。

米歇爾・H・德沃雷（Michel H. Devoret），1953 年生於法國巴黎。1982 年獲得法國巴黎南大學（Paris-Sud University）博士學位。耶魯大學（康乃狄克州紐哈芬）和美國加州大學聖塔芭芭拉分校教授。

約翰・M・馬蒂尼斯（John M. Martinis），1958 年生。1987 年獲得美國加州大學柏克萊分校博士學位。美國加州大學聖塔芭芭拉分校教授。

諾貝爾官方網站供圖：