2025 年的诺贝尔物理学奖，又一次让全世界集体陷入“看不懂但觉得牛”的状态。
主题叫“宏观量子隧穿”。名字看上去像是两个世界的硬碰硬：宏观，是人能看见、能摸到的世界；量子，是只有理论家和显微镜能理解的世界。
可今年，评委会说他们见证了两者的合体。
他们把奖颁给了三个人：约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马提尼斯。理由很简单：他们证明了一件事——不只是电子能“穿墙”，整个宏观系统也能这样干。
这句话看似平淡，其实等于在物理学上放了一颗炸弹。
要理解这件事的分量，先得回到常识。
如果你把一个球扔向墙，它一定会被弹回来。哪怕你扔一百万次，它也不可能穿过去。这是日常经验，是物理世界的底线，是人类理性最坚定的信仰。
但在量子世界，情况就完全不同了。
在那里，电子不是球，是波；它不是“在那里”，而是“可能在那里”。当电子撞上一个能量障碍，情况就不一样了。哪怕障碍能量再高，它依然有概率直接“出现在”另一边。没有炸开墙，也没有突破极限，只是“嗖”地一下，仿佛现实打了个盹，让规则漏了一丝缝。
这就叫量子隧穿，我之前的文章曾多次出现的“老朋友”。
一百年前，物理学家洪德、伽莫夫、薛定谔他们写下方程、提出模型、验证原子核衰变。那是量子力学的青春期：疯狂、抽象、令人恼火，但每一个理论都最终被实验打了勾。
到上世纪三十年代，量子隧穿成了铁证。电子会穿墙，原子会泄漏，世界的底层规则从此变成一场概率游戏。
可是科学家心里一直有个坎：量子效应这么神奇，为啥只在微观世界生效？为什么宏观物体不会这样？要知道，宏观世界也是由量子组成的。按理说，大物体的每一个原子都遵循量子法则，那为什么凑在一起就突然变“老实”了？
几十年没人敢真问这个问题，因为这问题太蠢。就像你问一条鲸鱼能不能穿过栅栏一样，答案显然不行。宏观系统太复杂、太脆弱，任何环境扰动都能把那点量子特性冲散。于是物理学家达成一种默契：量子是小世界的事，大世界就别掺和了。
直到一群不信邪的人出现。
上世纪八十年代，加州大学伯克利分校的一间实验室里，约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马提尼斯盯着一堆冰冷的电路图纸发呆。别人研究电子，他们偏要研究“整个电路”能不能也搞出量子效应。
换句话说，他们要让一个宏观系统表现得像单个粒子。
他们选的武器叫“约瑟夫森结”。那是两块超导体中间隔着一层极薄绝缘层的结构。按常识，这样电流过不去，可在量子规则里，电子能“偷渡”过去。这偷渡叫隧穿。
1962 年布莱恩·约瑟夫森因此拿了诺奖。克拉克团队想更进一步——不止让电子穿，而是让整个超导电路穿。
他们造出一个超导环，让电流在里面无阻地循环。经典理论告诉我们，这电路应该永远稳定，除非有人去干扰。可实验结果却很奇怪：某些时刻，系统突然自己跳变，从零电压状态变成有电压状态，没有外力、没有原因。那不是噪声，也不是仪器出错，而是一种突兀的跃迁。
那就是宏观量子隧穿。
整个系统像一个量子粒子一样，“决定”要去另一种状态。那一刻，物理学家们看着仪器发呆，因为他们知道，这意味着世界的边界塌了一角。
更神奇的还在后头。
当他们往系统里打入不同频率的微波信号时，电路吸收的能量居然是离散的，不是连续的。这是能量量子化的直接证据，说明整个宏观电路在以“量子级别”的方式响应。换句话说，他们真的造出了一个“人造原子”。
那一年是1985。那天实验室静悄悄的，没人欢呼，没人鼓掌。只有几个疲惫的物理学家意识到，他们可能刚刚改变了整个学科的走向。
从那之后，量子退相干理论、量子计算、超导量子比特的概念都开始成形。马提尼斯后来去了加州大学圣塔芭芭拉，又被谷歌挖走，负责建造 Sycamore 量子处理器。正是那台机器，在 2019 年完成了所谓的“量子霸权”实验。
一切，都能追溯到那个冰冷的实验台。
所以，当 2025 年诺贝尔委员会宣布把奖颁给克拉克、德沃雷和马提尼斯时，物理学界没有争议。所有人都知道，他们不是发现了新方程，而是证明了一件比方程更重要的事：量子效应能走出显微镜，能走进电路板，能进入现实世界。
官方给的理由写得体面：“表彰他们在超导电路中发现宏观量子隧穿与能量量子化。”但这句话的背后，是物理学一百年努力的归宿。
2025 年也是量子力学诞生一百周年。联合国特地定为“国际量子科学与技术年”。历史喜欢玩巧合，在这样一个节点上，诺贝尔奖像一面镜子，既照亮过去，也照进未来。
伯克利大学的物理学家 Irfan Siddiqi 说过一句话：“他们证明，宏观电路也能被量子化。这就是今天所有量子比特的起点。”这句话听起来平平无奇，但足以盖棺定论。
有人说，这个奖是向“量子现实主义”致敬。意思是，量子世界不是想象出来的，而是真实存在的，只是我们以前看不清、摸不着。而这三个人，用冷冰冰的金属和低温实验，让我们第一次在肉眼可见的世界里，看到了量子的身影。
当一个宏观系统可以自己“决定”状态，人类该如何看待“自由意志”？当一个电路可以像粒子一样穿越能量壁垒，我们还能说什么是不可能的吗？
也许某天，我们的计算机会不再基于零和一，而基于“可能既是零又是一”。也许那时机器的智能，不再是算法，而是某种“量子意志”。
这一切听起来像科幻，可物理史告诉我们，科幻只是预告片。
参考资料：
- Nobel Prize Committee. The Nobel Prize in Physics 2025 – Press Release. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/press-release
- Nobel Prize Committee. The Nobel Prize in Physics 2025 – Popular Information. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/popular-information
- Davide Castelvecchi. Groundbreaking quantum-tunnelling experiments win physics Nobel. Nature (7 Oct 2025). https://www.nature.com/articles/d41586-025-03194-2
- Adrian Cho. Quantum effects in electrical circuits honored with Physics Nobel. Science (7 Oct 2025). https://www.science.org/content/article/physics-nobel-awarded-macro-demonstration-quantum-effects
- Clara Moskowitz. The 2025 Nobel Prize in Physics Goes to Researchers Who Showed Quantum Tunneling on a Chip. Scientific American (7 Oct 2025). https://www.scientificamerican.com/article/2025-nobel-prize-in-physics-goes-to-researchers-who-brought-quantum
- UC Berkeley News. John Clarke, UC Berkeley emeritus professor, awarded 2025 Nobel Prize in Physics. (7 Oct 2025). https://news.berkeley.edu/2025/10/07/john-clarke-uc-berkeley-emeritus-professor-awarded-2025-nobel-prize-in-physics
- 2025 Nobel Prize in Physics. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/2025_Nobel_Prize_in_Physics
- Reuters. Clarke, Devoret and Martinis win 2025 Nobel Prize in Physics for quantum tunnelling in circuits. (7 Oct 2025). https://www.reuters.com/science/clarke-devoret-martinis-win-2025-nobel-prize-physics-2025-10-07
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