印媒：量子力學正處於關鍵轉折點

《印度快報》10月8日文章，原題：今年諾貝爾物理學獎反映出該領域更廣泛的變革  2025年諾貝爾物理學獎講述了一個連接兩個看似不相容世界的非凡故事。當瑞典皇家科學院宣佈約翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特和約翰·M·馬丁尼斯因“發現電路中的宏觀量子力學隧穿和能量量子化”而共同獲得獎項時，該獎項鼓勵的是將量子力學從微觀奇觀轉變為有形工程現實的工作。

在20世紀的大部分時間裏，量子力學是屬於極小尺度的領域——單個原子、電子和光子遵循着違背日常直覺的規則舞動。粒子可以同時存在於多種狀態，它們可以像穿牆一樣隧穿勢壘，能量以離散包而非連續流的形式出現。這些都是人們無法看到、觸摸或直接體驗的現象。它們是數學抽象概念，雖然經過實驗驗證，卻脱離了我們棲居的世界。

獲獎者們改變了這一基本假設。通過利用超導電路進行精密實驗工作，他們證明了量子行為並不侷限於原子領域。那些大到足以握在手中的電路，展現出物理學家此前僅在單個粒子中觀察到的量子特性，一個宏觀電路系統可以從一種狀態隧穿到另一種狀態。

這一發現不僅僅是學術上的奇聞。諾貝爾委員會明確説道，今年的獎項“為發展下一代量子技術提供了機遇，包括量子密碼學、量子計算機和量子傳感器”。本質上，獲獎者們在量子理論與量子工程之間架起了一座橋樑，開闢了技術產業正競相探索的道路。當我們審視量子計算的發展軌跡時，他們工作的重要性就變得更加清晰。今天的量子計算機雖然仍處於實驗階段，但能力日益增強，將從根本上依賴克拉克、德沃雷特和馬丁尼斯確立的原理。通過展示宏觀量子系統可以被操縱，他們為整個技術革命提供了概念和實踐基礎。

2025年該獎項尤為引人注目之處，在於它揭示了諾貝爾物理學獎本身的演變。阿爾弗雷德·諾貝爾的遺囑規定，該獎項應授予“為人類帶來最大利益”的發現。幾十年來，物理學獎傾向於表彰基礎理論見解或實驗發現，如夸克、宇宙微波背景輻射、希格斯玻色子、引力波等，其技術應用往往在數十年後才出現，甚至根本沒有。

然而近年來，該獎項越來越多地認可處於基礎物理學與變革性技術交叉點的工作。去年，諾貝爾物理學獎被授予約翰·霍普菲爾德和傑弗裏·辛頓，以表彰他們在人工神經網絡方面的基礎工作，標誌着這一轉變。今年的獎項延續了這一趨勢。獲獎者們並未發現新的基本粒子或力，而是展示了已知的量子原理如何在未來工程系統中得以體現。

這種演變反映了物理學本身更廣泛的變革。21世紀以來，物理學日益與新興技術緊密結合，純粹物理學與應用物理學之間的界限已變得模糊。如今的基礎研究常由技術可能性驅動，而技術突破也往往源於深刻的理論見解。

2025年是國際量子科學與技術年，標誌着現代量子力學發展已過一個世紀。該領域已到達一個關鍵的轉折點。量子計算機儘管仍有侷限，但已開始解決傳統機器無法企及的問題。量子傳感器有望在各種測量中實現前所未有的精度。量子密碼學提供了理論上不可破解的安全性。

這些發展均可追溯至今年諾貝爾獎所表彰的工作。通過展示量子行為可以被工程設計而不僅僅是觀察，克拉克、德沃雷特和馬丁尼斯協助量子力學從自然理論轉變為新技術的工具包。量子模擬可能會加速新藥物的發現，金融建模可能融入傳統計算機無法執行的量子算法，材料科學可能發生變革。量子力學未來的確切輪廓尚不確定，但其基礎正建立在這三位物理學家幫助確立的原理之上。     

隨着量子技術持續快速發展，我們很可能會回顧這個獎項，視其標誌着一個關鍵轉折點：更多人將認識到，量子力學已從一場科學革命演變為一場技術革命，而我們才剛剛開始探索。（作者蘇比馬爾·巴塔查吉，餘楓譯）