荣获2025年诺贝尔物理学奖 2025年诺贝尔物理学奖再次颁给“量子力学”。体积力学讨论的是微观世界的规律。像电子和原子这样的小东西会做出看似“违背常识”的事情。例如，单个颗粒有时会施展“术术”，出现在结界的另一侧。诺贝尔物理学奖获得者的获奖者“奇怪的数量”出现在肉眼所见的世界中。获胜者是一支40年前的“梦之队”——不是一群大人物齐心协力解决一个问题，而是“导师+博士后+博士生”的组合。 2025年诺贝尔物理学奖揭晓/新华社记者彭紫阳摄 40年前，43岁的约翰·克拉克、32岁的米歇尔·H·德沃雷特和27岁的约翰·M·马蒂尼斯利用超导组成的电子电路进行了一系列实验rs，宣布了宏观尺度物理量的运行。虽然物理量很神秘，但它有很多实际应用。晶体管和半导体芯片是体积技术的成熟应用。 “我们的发现是计算量的基础……手机能够工作的主要原因之一就是得益于这些活动，”克拉克在诺贝尔奖网站接受电话采访时说道。体积力学是所有数字技术的基础，但不仅如此。诺贝尔委员会表示，三位获奖者的工作为下一代卷技术的发展打开了一扇窗口，包括卷密码学、计算机和传感器卷。在三位获奖者中，约翰·马蒂尼斯（John M. Martinis）最受欢迎。他不仅是一位实验物理学家，也是一位非常注重应用的技术专家。他堪称“物理学中的工程师”。图为约翰·M·马蒂尼斯。自从获得博士学位以来，他超高浓度地参与计算量，证明了谷歌的“量至上”。他带领团队6年时间做出了200多篇论文，然后为了“打造计算机卷”的人生目标而与之分道扬镳。从《量子穿墙》到《量子比特》再到多次采访，马蒂尼斯都提到了一本对他影响巨大的《从零到一》一书。这是一本关于商业哲学的书。其要点可概括为：未来的发展在于“纵向进步”，即从0到1的创造，而不是“横向发展”，即从1到多的复制。对于马蒂尼斯来说，他对体积物理的发现和技巧也是一个从零到一的过程。四十年前，当马蒂尼斯还是一名医生候选人时，改变他职业生涯的实验就已经形成。 27岁的马蒂尼斯师从克拉克，这位风格扎实的导师致力于探索超导体的数量。他见证了他的彻底测量方法。实验室电线正确盘绕，仪器有清晰的标签。他对伯克利低温实验室的准确性的痴迷是最复杂的物理测试领域。也是在这里，马蒂尼斯遇到了 32 岁的博士后研究员拉尔·米歇尔·H·德沃雷特 (Ral Michelle H. Devoret)，他想问“如果……会怎样？” - 这个问题可以激发新的想法，并在无数次失败后让实验保持活力。图为Michelsi ER H. Devoret-Martinis负责设备的开发和调试，直到完全按照实验设计的要求运行，对工程和技术非常敏感。他们的目标似乎很简单：探索宏观系统是否可以像体积系统一样运行。他们的发现令人惊讶。体积力学的独特之处在于完全打破了我们对“常识”的理解。在微观世界中，粒子无需足够的能量就可以跨越不可能的障碍。这看似““不可能”现象被称为西恩隧道体积的典型，允许电子、原子等小粒子“穿墙”——出现在势垒的另一侧。但当体积尺度膨胀到一定量时，穿墙的方法就会失败，变得像宏观世界中的网球一样，在压向墙体时遇到阻力并反弹。隧道效应对体积力学的影响 约翰·克拉克（John Clark）、米歇尔·德沃雷（Michel Devoret）和约翰·马蒂尼斯（John Martinis）所取得的突破将把这种“量子穿透”转变为肉眼所见的世界上可以追踪的现象。在他们的实验中，一个约一厘米的芯片中的超导电路变得像一个“巨型原子”，这显示了体积力学最多样化的特性——能量体积和体积隧道效应。一个 由数十亿个铜对组成的超导电路（注意：配对的两个电子在某些条件下）合作可以从一种能量状态“隧道”到另一种能量状态，在不应该存在电压的地方产生电压 - 例如电路穿过一堵看不见的墙。在普通导体中，电子彼此碰撞并与导体材料碰撞。当材料成为超导体时，电子成对结合，形成库潘根对，并产生无电阻的去电流。库珀对可以像单个颗粒一样，填充整个电路。理论物理学家安东尼·莱格特说：“这表明体积世界的独特行为不会随着尺度的增大而消失。”这种观点改变了研究的数量，将物理政策从微观世界带到了宏观世界的电路和电线。它不仅破坏了微观与宏观的界限，也为计算机体积的形成奠定了基础。科学家可以用它来发明“人造物”“体积原子”作为通过操纵能量来处理信息的体积设备的原型——马蒂尼斯最终利用这一原理创造了计算机体积的基本单位“超导量子比特”，为发展“下一代数字技术”铺平了道路。参与谷歌、验证“体积至上”和获得诺贝尔物理学奖并不是马蒂尼斯一生的唯一亮点。在此之前，他更被称为量子计算机的负责人。 谷歌的量子计算机研发团队。 2014年，令人震惊的是，他的团队加入了谷歌量子人工实验室实验室，开始建造体积计算机。 2019年，Martinis团队成功开发了一款名为Sycamore的数量处理器，并发表了一篇具有里程碑意义的论文，宣布Sycamore在近200秒内完成了一项经典超级计算机需要10,000年才能完成（或在合理时间内无法完成）的任务，从而 实现“霸权”。梧桐定量嗯处理器量子霸权是理论物理学家约翰·普雷斯基尔通过的声明。这意味着计算机的性能体积远远超过传统计算机，在特定活动中甚至超过传统超级计算机。简而言之，就是证明体量机器可以做传统机器做不到的事情。这个消息不仅让运行计算行业感到惊讶，也让整个科学界感到惊讶。许多人预计要实现“量霸权”将需要数年甚至数十年的时间。尽管“霸权”一词引发了IBM等竞争对手的批评，他们认为谷歌放大了传统计算机模仿任务所需的时间，声称可以在更短的时间内完成优化算法，但马丁尼安团队的实验仍然被认为是一个以工程技术为基础的马丁尼安团队。不过，“量子霸权”任务应该是专门设计的，而不是直接溶胶实际应用量存在问题。主要功能是“概念证明”，证明Pagi卷技术的原理是可能的以及计算卷的巨大潜力。马蒂尼斯并不满足于此，而是研制出一批能够帮助人类的计算机。他知道实用的计算机数量可能是行业成功的关键。谷歌的计算机原理图“当我做基础研究时，知道它最终会是一个需要构建的应用程序、设备或系统，对我来说非常有用。对我来说，这是一个自然的过程，我会从最基本的问题开始，认真思考它。我们需要知道什么才能真正做某事？”马蒂尼斯在接受采访时说道。 “计算机体积确实有很多实际应用，”他补充道。数量计算机的一个实际用途是帮助人们更好地理解化学，这可以带来从医学到化学等领域的新进步。材料科学。马蒂尼斯说：“我想把它用在化学方面——这是理查德·费曼最初提出的计算机卷——可以绘制分子中电子与原子相互作用的物理学图。” “这是一个经典问题，可以利用体积计算机的力量来解决。” 1965 年诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼 (Richard Feynman) 认为，计算机体积有潜力帮助研究可持续能源技术，例如更好的电池。 “更好的电池可以改变世界经济。”或者优化飞机航线和资源航线。 “即使是一个解决方案比现在好5%、10%，也能为企业节省大量资金和成本。这确实很有趣，值得学习。”他乐观地认为，计算量最终将惠及更多人，而技术量有潜力评论一组企业，而不仅仅是大型科技公司。“这。我们知道这应该发生，”他说援助。当谷歌离开时，实用主义者分裂谷歌认为他已经实现了数量至上，谷歌老大桑达尔·皮查伊高唱马蒂尼斯的名字，对比莱特兄弟一审的历史性成就。仅仅六个月后，马蒂尼斯并没有想到谷歌会提供马蒂尼斯。领导职位被降职为顾问，马蒂尼斯最终离开了谷歌。他讲述了自己复杂的媒体处境以及最终决定辞职的原因。他宣布，他多年来领导的硬件团队内部存在紧张关系。起点是当他们建议进行体积至上的实验时。马蒂尼斯的个人研究风格强调关注重要问题，霸权实验是一个具有挑战性但仍然能够做到的里程碑。但对于团队来说，集中注意力是很困难的。谷歌实验室前的马提尼酒“我认为团队成员很难专注于数量至上，因为这意味着他们无法处理自己想做的其他事情，最重要的是，我们可能会失败。”Martinis 描述了那些不关心团队内部冲突和冲突的人，“很少找到完全乐观的人……我绝对想创建一个具有特定设计的计算机卷，让我们专注于它并让它发挥作用……我认为我的成功与物理茎来自于这种品质。”矛盾的是，“当我们实现了卷的至高无上时，它不会是这样的高水平的 专注，每个人自然都想要更多的自由……看到每个人的紧张，他们（团队）和管理层认为我最好不要再统治这个项目了。”Martinis 尝试过担任顾问一段时间，他在自己的领域很有效，但是当需要连接 QUBIT 系统时，他令人不快的分歧再次出现。这就是以可扩展且有效的方式进行设计的重要性，而 Martinis 与“理论上的不”存在矛盾。 实验经验。”马蒂尼斯说对方的解决办法没有奏效，但对方又不想放弃；他向哈特·穆特的管理层求助，希望放弃一个看起来毫无意义、但没有得到支持的项目，而哈特·穆特则想继续测试这两个项目。 Hartmut “我认为这漫长的一年的整个过程对我来说很不舒服，我无法处理它，因为我长期以来一直在做出硬件决策。我认为我知道让技术朝着明确方向发展的最佳方法。”马蒂尼斯承认，“我很伤心，因为我以为我们可以一起创造一些令人惊奇的东西，但你知道，事情并不总是如你所愿。”之后，Martinis 离开了团结一致的谷歌，前往澳大利亚 UpanG 加入量子计算初创公司 SQC。此时，SQC致力于扩展技术平台和提升商用计算机量，这也正是Martinis想要对Google做的事情。 “我选择去 SQC 是因为我们很欣赏他们独特的原子级制造方法。世界上没有人能够实现他们的能力。”Martinisnis 教授解释了他的选择，“建造一台计算机是我一生的梦想。如果我们成功地大规模开发出计算机体积，那将是一个影响巨大的变革，将对人类产生深远的影响。”将马蒂尼斯从量子计算初创公司SQC团队中除名并不是一个失败的故事，技术工程师要找到一种方法来发挥自己的才能，继续完成他的科学使命。10月8日，当接到诺奖组委会的电话时，马蒂尼斯想起有人在担心有人。谷歌到 建造另一台电脑卷充满了挑战，他说他有一个明确的目的。如果说是这项研究为他带来了40年前的诺贝尔奖，或者加入谷歌带领团队实验“至尊卷”，或者离开谷歌继续开发计算机换句话说，这实际上是追求：在正确的时间，在正确的地点（公司），与正确的人一起工作，并使用正确的技术。 |阿车 特别声明：以上内容（如有则包括照片或视频）由自媒体“网易号”平台用户上传发布。本平台仅提供信息存储服务。 注：以上内容（包括照片和视频）由网易号用户上传发布，网易号为社交媒体平台，仅提供信息存储服务。