諾貝爾物理學獎7日得主出爐,由三位學者共享殊榮,分別為克拉克(John Clarke)、德沃雷(Michel H. Devoret)、馬丁尼斯(John M. Martinis),表彰他們在量子力學的傑出貢獻,其研究成果造就了下一世代的數位技術。
諾貝爾獎官網上寫道,這三位學者在實驗中發現,電路中的「宏觀量子穿隧效應」(macroscopic quantum mechanical tunnelling)以及「電路能量量子化」(energy quantisation in an electric circuit)。
獲獎的美國科學家克拉克透過手機,在諾貝爾新聞記者會上說道:「我完全驚呆了,我從來沒想過我的實驗成果會讓我拿到諾貝爾獎。」
他補充道:「我正在用手機通話,我想你也是,而手機之所以能如此運作,其中之一的根本原因正是我的研究成果。」
克拉克會有如此反應並不意外,因為他們三人在1984年至1985年期間,在探討電流通過超導體的實驗中發現許多的帶電粒子會一起移動,形成一個宏觀的粒子系統,整個電路好像是單一粒子。實驗證明,能量是「量子化」的,即使是宏觀系統,其行為也符合量子力學,為超導量子比特的發展打下了重要理論與技術基礎。
諾貝爾獎官網更以圖說明,指出當普通球體撞擊牆壁時,球會反彈。但在量子層面上,粒子實際上可以直接穿過「牆壁」,這種現象被稱為「穿隧效應」。
而穿隧效應不僅存在於理論世界中,更實際發生於「現實世界」的電路中,為所有先進的數位技術打下基礎。
諾貝爾物理獎委員會表示:「當今所有先進技術都離不開量子力學,包括手機、相機……以及光纖電纜。」
諾貝爾獎公告上寫道,量子技術已經無所不在,電腦微晶片中的電晶體就是一個常見的例子。今年的諾貝爾物理學獎為開發下一代量子技術鋪路,包括量子密碼學、量子電腦和量子感測器。
諾貝爾獎接著將於8日將頒發化學獎,9日文學獎,備受矚目的和平獎則將於10日揭曉,經濟學獎將需要等至13日公布。