量子科技无所不在 他让谷歌“量子霸权”成真
来源:倍可亲(backchina.com)
克拉克获得诺贝尔物理奖后受访,谈及40年前研究量子力学的氛围与成果。
2025年诺贝尔物理奖表扬的是量子技术应用的基础实验。3位国际量子物理学家克拉克、德沃雷、马蒂尼斯以1980年代的超导量子电路实验成果获表彰,为现今广泛应用的量子科技奠基,提高日常数位通讯与运算能力。克拉克闻讯第一时间“目瞪口呆”,对于得奖非常意外。德沃雷、马蒂尼斯学术生涯均在科技巨头谷歌佔有一席之地。
综合路透社、美联社报导,83岁的克拉克(John Clarked)7日透过电话举行记者会表示,得知自己成为物理奖得主时“彻底目瞪口呆”:“我从未想过这会成为获得诺贝尔奖的基础。这是我此生一大惊喜。”他对于能与德沃雷(Michel Devoret,72岁)、马蒂尼斯(John Martinis,67岁)同获殊荣非常高兴,向两位同侪致敬时赞扬其贡献“无与伦比”。
手机通话受访 体现获奖缘由
马蒂尼斯7日在美国加州圣塔芭芭拉住所表达获奖感受。(美联社)克拉克说:“我们的发现某种程度上奠定了量子运算的基础,此时此刻这到底代表什么,我还无法说得精准。”透过手机表达心情的克拉克补充:“手机运作的根本缘由,就是这一切努力的成果。”量子技术如今无所不在,手机、电脑微芯片之中的重要零件电晶体就是典型的日常应用例子。马蒂尼斯的妻子向美联社表示,得主公布后约2.5小时记者就上门,丈夫还在睡觉,不知自己获奖;夫妻俩也曾为物理奖熬夜守候,但后来觉得睡眠更重要。过了一段时间,她才把马丁尼斯叫醒受访。
诺奖委员会说明,克拉克、德沃雷、马蒂尼斯在1984到1985年的实验成果证明,量子力学在特定条件下也能影响日常物体,持续为新一代量子技术的发展提供了各种机会,包括量子加密、量子电脑、量子感测器。物理奖委员会主席艾瑞克森(Olle Eriksson)说:“量子力学应用极为广泛,它是所有数位技术的基础。”
看不见、摸不著、感觉不到
量子力学研究已有百年,这是个看似不可能存在的亚原子(subatomic)世界,开关可同时开启与关闭,原子的某些部份能穿透看起来无法穿透的屏障。本届物理奖3位得主当年研究使用的超导电子系统,可从一种状态穿隧(tunnel)到另一种状态,如同穿牆而过,这个系统也能如量子力学预估那般吸收、释放特定额度的能量。他们的研究有助于带领量子力学进入更宽广的世界,让运算、通讯更强大。
When you throw a ball at a wall, you can be sure it will bounce back at you.
— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 7, 2025
You would be extremely surprised if the ball suddenly appeared on the other side of the wall. In quantum mechanics this type of phenomenon is called tunnelling and is exactly the type of phenomenon that… pic.twitter.com/dRBTzdS59C
1990年代曾投入同一领域研究的美国物理学会刊物《今日物理》主编费兹杰罗(Richard Fitzgerald)说,3位学者把大众“看不见、摸不著、感觉不到的东西提升到可辨识的规模,能在宏观基础建构”。诺贝尔物理奖委员会委员皮尔斯(Mark Pearce)指出,量子电脑就是这项实验成果的一大应用,量子感测则可进行极其灵敏的测量,例如磁场、密码学,数位加密能让密码防窃。
3人之中有2人与谷歌结缘
克拉克生于英国,现任美国加州大学柏克莱分校教授。德沃雷生于法国,现任美国耶鲁大学、加州大学圣塔芭芭拉分校教授。马蒂尼斯是美国人,也在加大圣塔芭芭拉分校担任教授。3人之中有2人的学术生涯与谷歌(Google)结缘。在美国东西两岸任教的德沃雷,也是谷歌量子人工智能的现任首席科学家;马蒂尼斯曾在谷歌量子AI实验室工作将近6年,替谷歌打下“量子霸权”里程碑。
量子技术如今无所不在,将持续为世界带来改变。
《富比世》2020年4月报导,马蒂尼斯在加大柏克莱分校攻读博士期间就开始接触量子运算,2014年带领团队进驻谷歌量子AI实验室,2019年宣布谷歌取得“量子霸权”,亦即利用亚原子粒子特性运作的电脑解决运算问题的表现已超越世上最强大的超级电脑。马蒂尼斯担任实验室主任,2020年突然离职,各界大感吃惊。马蒂尼斯当时表示,实现量子霸权目标已完成,但自认乐观的他对于未来10年内发展方向颇感不安,因此交棒给其他人。
量子电脑利用量子力学原理进行複杂计算、预测结果并执行分析,传统电脑可能需时好几百万年方能达成。各界认为这个领域或能协助人类解决一些最紧迫的问题,例如气候变迁;但它也面临包括提高芯片的精密度等重大挑战,量子运算的商业化时间表也有争议。