2025诺奖揭晓：三人因宏观量子穿墙术突破获奖

2025年10月，诺贝尔物理学奖授予了约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷与约翰·M·马蒂尼斯，以表彰他们在“发现电路中的宏观量子力学隧道效应和能量量子化”方面的杰出贡献。

其中提到的“宏观量子力学隧道效应”，通俗来说，类似于人们常说的“穿墙术”。这一概念看似玄幻，实则有严谨的物理基础。为帮助公众理解这一深奥现象，科普创作者“混子哥”在瑞典皇家科学院的一次讲解中，用一幅简明生动的漫画进行了诠释。

研究的核心在于一种名为“约瑟夫森结”的结构：将两个超导体之间夹上一层极薄的绝缘层，形如一堵墙被夹在两扇门之间。在常温下，电子表现为独立粒子，运动随机，其位置由概率云描述，意味着它们有可能出现在该区域内的任意位置。此时，个别电子便可能穿越那层绝缘屏障，出现在另一侧的超导体中，这种现象即为量子隧穿。

当整个系统被冷却至接近绝对零度时，电子不再各自为政，而是配对形成库珀对，并凝聚成一个宏观的量子态。此时，它们的概率云显著扩展，使得大量电子同时具备穿越绝缘层的能力。这意味着，不是个别粒子，而是一整群电子在宏观尺度上实现了“穿墙”，这正是“宏观量子力学隧道效应”的本质。

从原理上看，人体同样由无数电子与量子粒子构成。既然宏观粒子团可以实现隧穿，理论上人体穿墙也并非完全违背物理规律，尽管实现这一场景尚需跨越巨大的技术与理论障碍，或许要等到非常遥远的未来才可能成为现实。