諾貝爾獎｜美英法3學者獲物理學獎　證電路中發現量子隧穿效應及能量量子化

【有線新聞】本年度諾貝爾物理學獎由美英法3名學者獲得，表揚他們在電路中發現宏觀量子隧穿效應及能量量子化，成功將量子世界微觀下的奇異特性在宏觀規模呈現，為發展量子電腦和感應器作出貢獻。

本年度諾貝爾物理學獎得主分別是耶魯大學教授德沃雷，以及同為加州大學教授的克拉克和馬丁尼斯。他們研究的量子隧穿效應是指單獨的粒子在微觀世界中可穿越類似牆的障礙，但隨著粒子愈來愈多，系統規模從微觀走向宏觀，這種量子特性也會消散。正如在我們日常生活中，由近乎無數粒子組成的球，被投向牆壁後總會反彈而非穿牆。在不失去量子特性的情況下，系統規模究竟可以擴展至多大？由克拉克建立的研究團隊則嘗試破解這個問題，德沃雷和馬丁尼斯之後亦加入團隊，他們在實驗中建構一個包含兩個超導體的電路，即使超導體由不導電的薄材料隔開，但超導體的所有帶電粒子可協同行動，仿如變成一個單獨粒子充滿整個電路，正因這「一即一切，一切即一」現象，令系統突破原先的零電壓狀態並產生電壓。但正如量子力學是一門與機率息息相關的科學，見證「穿牆術」同樣是可遇不可求，3名得獎者需進行多次測量，並將結果繪製成圖表，同時要將實驗裝置小心地保持精準，避免結果受干擾。

諾貝爾委員會亦引述學者指他們的研究可與「薛定諤的貓」相比，這個早已進入大眾文化的思想實驗，說明貓原本一直是「又生又死」的疊加狀態，但一經人類觀察就是「非生即死」。雖然今次獲表揚的實驗宏觀規模比貓小得多，但本質非常類似，某程度上呈現「又生又死」的量子特性。