前劳伦斯伯克利国家实验室科学家约翰·克拉克获诺贝尔物理学奖,能源部长:这是川普总统的首个诺奖

【路德社·报道 ET 2025年10月30日】
10月30日,川普总统 TS:
能源部长克里斯·赖特表示:
“一名前劳伦斯伯克利国家实验室的科学家,因量子物理方面的研究获得了诺贝尔物理学奖。量子计算、以及人工智能和聚变能源,是川普的三大标志性科技项目。唐纳德·川普作为美国第47任总统拿下了他的第一个诺贝尔奖!!”
前劳伦斯伯克利国家实验室科研人员、加州大学伯克利分校物理学名誉教授约翰·克拉克(John Clarke)获得了2025年诺贝尔物理学奖,与米歇尔·德沃雷(Michel H. Devoret)和约翰·马蒂尼斯(John M. Martinis)共同获奖。瑞典皇家科学院的授奖理由是,这三位物理学家“在一个电路中发现了宏观量子隧穿与能级量子化”,也就是在可以拿在手里的超导电子电路里,直接观测到量子力学现象,从而证明量子行为可以在宏观尺度上保持一致存在,而不只局限在原子或单个电子的微观世界。

诺奖委员会解释称,克拉克团队在上世纪80年代通过约瑟夫森结和超导电路,首次在宏观体系中实测到两类关键量子效应:一是“量子隧穿”,即电子等微观粒子可以穿过按经典物理应当无法跨越的势垒;二是“能级量子化”,即这个电路只能吸收和释放离散的能量包,而不是任意连续能量。这些实验把量子力学从教科书推向工程现场,证明整块电路本身可以作为一个量子对象运行。诺奖委员会明确指出,这一系列成果为后来的超导量子比特奠定了基础,而超导量子比特正是当今主流量子计算机的核心硬件形态,也推动了量子加密、量子传感等下一代信息技术的形成。
约翰·克拉克今年83岁,1942年出生于英国剑桥。他在剑桥大学完成本科学习与博士研究,1968年前后赴加州大学伯克利分校做博士后,随后长期留任伯克利物理系,1969年起加入加州大学伯克利分校并在同年进入美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室工作,最终成为材料科学部的资深科学家,直至2010年退休。他后来成为加州大学伯克利分校物理系的名誉教授(Professor Emeritus)。
克拉克的核心技术资产,是他对超导量子干涉仪(SQUID,意为“超导量子干涉装置”)的开发与应用。超导量子干涉仪是一种极高灵敏度的磁通探测器,可以在极低噪声下读取极微弱的磁场信号。诺奖委员会与伯克利实验室的说明指出,超导量子干涉仪及相关读出技术后来被用于多类前沿场景:用于超低频核磁共振/磁共振成像信号探测,用于材料无损检测和地球物理勘测,用于生物传感乃至脑磁场测量,以及在暗物质(尤其是轴子)搜寻实验中用作量子噪声极限的放大器;同一批读出方法也被直接用于监测和操控超导量子比特的状态。
此次与克拉克共同获奖的另外两名物理学家,米歇尔·德沃雷与约翰·马蒂尼斯,在获奖研究开展时也都在伯克利体系内:德沃雷当时是克拉克实验组的博士后,马蒂尼斯是他的学生。后来,德沃雷前往耶鲁大学与加州大学圣塔芭芭拉分校从事量子电子学研究,马蒂尼斯则在加州大学圣塔芭芭拉分校建立了超导量子比特实验体系,之后领导了谷歌的量子人工智能实验室,并在谷歌公开宣称实现“量子优势”的演示项目中扮演关键角色。
瑞典皇家科学院强调,克拉克等人的工作不只是基础物理。他们把“量子力学到底能在多大尺度上成立”这个近百年的理论问题,变成了一个可复现实验,并且把结果变成了可扩展的工程平台。科学院指出,这条路线已经影响现实世界的技术版图,包括量子计算、量子加密、量子传感器,甚至延伸到医疗成像和高灵敏度测量技术,属于所谓“第二次量子革命”的关键支柱。
对美国科研体系来说,这个奖也被解读成一条产业线的正当性背书。加州大学系统在10月7日至10月9日一周内拿下包括生理学或医学奖、物理学奖和化学奖在内的多项诺贝尔奖项,校方称之为“创纪录的一周”,并把成果直接归因于美国联邦科研投入,尤其是美国能源部基础科学项目的长期经费支持。
在美国政界与能源产业圈的评论中,有声音把这次物理学奖视为“川普政府科技路线的首个诺贝尔奖”,理由是量子计算、人工智能与聚变被界定为当前白宫主推的三条“旗舰”科学技术赛道,而克拉克等人的研究正是量子计算硬件的起点。这一说法把量子信息科技与国家安全、能源独立和制造业回流绑定到同一叙事框架中,强调“宏观量子电路”已经从基础物理问题升级为美国战略工业底座。
整体来看,约翰·克拉克的获奖把一件原本属于低温物理实验室的事变成了国家级工业问题的入口。用诺奖官方的表述说,物理学奖今年授予的是“让量子力学以肉眼可见的方式出现在我们手里的电路”。
- 参考资料:
- 瑞典皇家科学院 | 2025年诺贝尔物理学奖授奖说明
- 劳伦斯伯克利国家实验室 | 约翰·克拉克科研简介与成就
- 加州大学伯克利分校 | 加州大学系统庆祝多项诺贝尔奖
- 谷歌量子人工智能实验室 | 量子优势相关材料

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