Quration Play

science

2025年諾貝爾物理學獎頒給了三位科學家,他們數十年前證明,一種原以為僅限於原子的奇特效應,也能出現在可以捧在手中的電路裡。

他們在宏觀電路中證實的是哪種量子效應?

量子穿隧效應與能量量子化
約翰·克拉克、米歇爾·德沃雷和約翰·馬蒂尼斯在1980年代證明,實驗室製造的電路能展現出通常只在單一原子中出現的量子穿隧效應與量子化能階。他們的研究成為當今超導量子電腦的基礎。

約翰.克拉克(John Clarke)、米歇爾.德沃雷(Michel Devoret)與約翰.馬蒂尼斯(John Martinis)在1980年代證明,一個尺寸大到能用手拿起的超導電路,能夠展現量子穿隧效應與量子化能階——這些行為過去被認為只會發生在單一原子的尺度上。他們的實驗顯示,一整個由數十億個原子組成的電路,竟能表現得像單一的集體量子物體。

核分裂是完全不同的物理過程,涉及原子核的分裂;而單純的超導磁性,也無法涵蓋這項發現的特別之處——這項突破具體來說,是關於量子穿隧效應與量子化狀態出現在巨觀尺度上。

這項研究為今日的超導量子電腦奠定了關鍵基礎,這類電腦正是仰賴這種經過精心設計的巨觀量子電路——有時被稱為「人造原子」——做為其最基本的構成單元。

▶ Quration Play

science

是什麼原因讓章魚的兩顆側心臟停止跳動?混合物冒泡的時候,其實發生了什麼事?我們把這道由陽光和雨滴形成的彩色拱形叫做什麼?這類多孔材料被稱為什麼?與光不同,聲波無法穿越哪一種環境?這項發現對未來量子電腦有何重要意義?身體部位失去後又長回來,我們叫做什麼?糖跑去哪裡了?那一年,是哪兩種發電來源合計超越了歐盟的化石燃料發電?這種攜帶遺傳資訊的分子叫什麼名字?冰其實是用什麼做的?mRNA疫苗是如何訓練人體免疫系統的?

Quration — Quration Play