Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Chinese Science Bulletin (Chinese Version)

Macroscopic quantum tunneling and energy quantization: insights from the 2025 Nobel Prize in Physics

Xin Li, Zhang‐qi Yin

Published Nov 21, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

2025年诺贝尔物理学奖授予了三位美国物理学家约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯，以表彰他们“在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”. 在四十年前完成的一系列工作中，他们巧妙地利用了超导中的集体量子态，成功地让一个由数十亿电子组成的电路系统，作为一个宏观整体展现出纯粹的量子特性. 例如，他们证明了整个电路能够突破障碍进行隧穿，并且其能量是严格量子化的. 他们的实验证明，这种具有量子化能级的超导电路可以被精确控制，从而作为信息的承载单元——量子比特（Qubit）. 德沃雷和马蒂尼斯后来将这种电路发展成量子计算机的核心元件，为当前的超导量子计算技术路线奠定了基石. 三位获奖者的工作，相当于在实验室中成功制备了能展现量子行为的宏观系统，让“宏观量子相干性”成为了可测量、可利用的物理实体，让“薛定谔的猫态”不再只是思想实验. 他们的成果激励了全球科学家投入到利用宏观量子效应来开发新一代量子技术，包括更高精度的量子传感器和革命性的量子计算机. 这一发现不仅在物理学上打破了“量子效应仅限于微观”的传统观念，探索了量子效应产生的边界，更重要的是，它为人类利用宏观量子态提供了实验基础，开启了通往下一代量子科技时代的钥匙.

DOI
10.1360/csb-2025-5699

Related papers

รางวลโนเบล สาขาฟสกส ประจำป 2025: การทะลผานเชงควอนตมระดบมหภาคและการควอนไทซพลงงานในวงจรไฟฟา : The 2025 Nobel Prize in Physics: Macroscopic Quantum Mechanical Tunnelling and Energy Quantisation in an Electric Circuit

สลิลพร กิตติวัฒนากูล

เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2025 ราชบัณฑิตยสภาวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดนประกาศมอบรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ประจำปี 2025 ให้แก่จอห์น คลาร์ก มิเชล เดโวเรต์ และจอห์น มาร์ตินิส จากผลงานการค้นพบปรากฏการณ์การทะลุผ่านเชิงควอนตัมระดับมหภาค (Macroscopic quantum mechanical tunnelling) และการควอนไทซ์พลังงานในวงจรไฟฟ้าที่มีจุดต่อโจเซฟสัน (Josephson junction) บทความนี้ทบทวนภูมิหลังทางทฤษฎีตั้งแต่การทำนายของไบรอัน โจเซฟสัน ในปี 1962 และข้อเสนอของแอนโทนี เล็กเกตต์ ในปี 1980 เกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่สถานะควอนตัมมหภาคจะทะลุผ่านกำแพงพลังงาน ก่อนอธิบายวิธีการทดลองและผลการค้นพบที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในช่วงปี 1984-1985 ซึ่งยืนยันทั้งปรากฏการณ์การทะลุผ่านเชิงควอนตัม และการมีอยู่ของระดับพลังงานไม่ต่อเนื่องในวงจรระดับมหภาค บทความยังนำเสนอสมการพื้นฐานของจุดต่อโจเซฟสัน วิเคราะห์กลไกทางฟิสิกส์ ที่เชื่อมโยงการค้นพบนี้เข้ากับการออกแบบซุปเปอร์คอนดักติงคิวบิต (Superconducting qubit) แบบ Transmon และอธิบายบทบาทของตู้เย็นเจือจาง (Dilution refrigerator) ในการรักษาอุณหภูมิระดับมิลลิเคลวินที่จำเป็นต่อการสังเกตปรากฏการณ์เชิงควอนตัมเหล่านี้ ผลการทบทวนชี้ให้เห็นว่าการค้นพบนี้ เป็นหลักฐานเชิงประจักษ์สำคัญที่แสดงว่ากฎของกลศาสตร์ควอนตัมสามารถขยายขอบเขตจากระดับอะตอมไปสู่ระบบขนาดมหภาคที่มนุษย์สร้างขึ้นได้จริง และเป็นรากฐานโดยตรงของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบัน

Thai Journal of Physics•Sep 20, 2026•0 citations

Daily briefing: Physics Nobel for quantum tunnelling on a macroscopic scale

Flora Graham

Nature•Oct 7, 2025•0 citations

Nobel Prize: Quantum Tunneling on a Large Scale

Michael Schirber

Physics•Oct 7, 2025•0 citations

Perspective on the 2025 Nobel Prize in Physics: macroscopic quantum coherence becomes an engineered resource

Z. Yamani, Marco Merkli

The 2025 Nobel Prize in Physics recognizes a conceptual shift that has been more than a century in the making: the transition from observing quantum phenomena in materials to deliberately engineering quantum behaviour in macroscopic electrical circuits. Awarded to John Clarke, Michel Devoret, and John Martinis, the prize honours the experimental demonstration and control of macroscopic quantum tunnelling and energy quantization in superconducting circuits. Their work resolved a long-standing question at the heart of quantum mechanics: can an object large enough to wire, probe, and manipulate behave as a single quantum system? The answer, now unequivocally, is yes.

Canadian Journal of Physics•Jan 1, 2026•0 citations

量子因果论(Quantum causality theory)

Huilin Zhao

摘 要:主流经济学因果认知先后经历决定论因果与概率因果两次革命,二者共享经典力学世界观的强本体论预设:因果关系客观先在、变量可独立分离、观测行为中立无扰、因果作用局域链式传递。这使得现代实证因果推断始终面临内生性无解、预期自实现、观测干预扭曲与非局部联动失效等底层困境。本文突破传统框架,原创性提出经济学意义上的量子因果论,将经济因果关系重构为因果叠加、因果纠缠与观测坍缩共同规定的量子态演化过程。文章严格证明:经典确定性因果是量子因果在“高频观测、大规模平均、强制度约束”条件下的统计近似;概率因果则是量子因果在“弱叠加、弱纠缠、弱观测干扰”情形下的退化特例。本文构建量子因果的公理体系、态空间表示、因果相干性判据与观测坍缩机制,首次提出经济退相干原理,有效化解量子叠加性与日常确定性因果的表观矛盾。研究表明,量子因果论能够统一解释从个体决策到宏观波动、从市场均衡到系统性风险的所有经济现象,为重新理解内生性、预期效应、政策传导与系统风险提供一般化基础,也为中国自主经济学知识体系构建提供具有范式革新意义的理论工具。 关键词:量子因果论;因果叠加;因果纠缠;观测坍缩;经济退相干

•Jun 4, 2026•0 citations

Cornerstone for Superconducting Quantum Computing--Macroscopic Quantum Effects in Circuits：Comment on 2025 Nobel Prize in Physics

Qiujiang Guo, Haohua Wang

The Nobel Prize in Physics 2025 was awarded jointly to John Clarke，Michel H. Devoret and John M. Martinis “for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantization in an electric circuit”. Their landmark research validated the laws of quantum mechanics at the macroscopic scale，breaking the traditional notion that quantum behavior is confined to the microscopic realm. This breakthrough directly catalyzed the advent of superconducting quantum computing and has been hailed as “opening a door to quantum technologies.”

中国科学基金•Oct 1, 2025•0 citations
2025年诺贝尔物理学奖授予了三位美国物理学家约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯，以表彰他们“在电路中实现宏观量子力学隧穿效应和能量量子化”. 在四十年前完成的一系列工作中，他们巧妙地利用了超导中的集体量子态，成功地让一个由数十亿电子组成的电路系统，作为一个宏观整体展现出纯粹的量子特性. 例如，他们证明了整个电路能够突破障碍进行隧穿，并且其能量是严格量子化的. 他们的实验证明，这种具有量子化能级的超导电路可以被精确控制，从而作为信息的承载单元——量子比特（Qubit）. 德沃雷和马蒂尼斯后来将这种电路发展成量子计算机的核心元件，为当前的超导量子计算技术路线奠定了基石. 三位获奖者的工作，相当于在实验室中成功制备了能展现量子行为的宏观系统，让“宏观量子相干性”成为了可测量、可利用的物理实体，让“薛定谔的猫态”不再只是思想实验. 他们的成果激励了全球科学家投入到利用宏观量子效应来开发新一代量子技术，包括更高精度的量子传感器和革命性的量子计算机. 这一发现不仅在物理学上打破了“量子效应仅限于微观”的传统观念，探索了量子效应产生的边界，更重要的是，它为人类利用宏观量子态提供了实验基础，开启了通往下一代量子科技时代的钥匙.
เมื่อวันที่ 7 ตุลาคม 2025 ราชบัณฑิตยสภาวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดนประกาศมอบรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ประจำปี 2025 ให้แก่จอห์น คลาร์ก มิเชล เดโวเรต์ และจอห์น มาร์ตินิส จากผลงานการค้นพบปรากฏการณ์การทะลุผ่านเชิงควอนตัมระดับมหภาค (Macroscopic quantum mechanical tunnelling) และการควอนไทซ์พลังงานในวงจรไฟฟ้าที่มีจุดต่อโจเซฟสัน (Josephson junction) บทความนี้ทบทวนภูมิหลังทางทฤษฎีตั้งแต่การทำนายของไบรอัน โจเซฟสัน ในปี 1962 และข้อเสนอของแอนโทนี เล็กเกตต์ ในปี 1980 เกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่สถานะควอนตัมมหภาคจะทะลุผ่านกำแพงพลังงาน ก่อนอธิบายวิธีการทดลองและผลการค้นพบที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ในช่วงปี 1984-1985 ซึ่งยืนยันทั้งปรากฏการณ์การทะลุผ่านเชิงควอนตัม และการมีอยู่ของระดับพลังงานไม่ต่อเนื่องในวงจรระดับมหภาค บทความยังนำเสนอสมการพื้นฐานของจุดต่อโจเซฟสัน วิเคราะห์กลไกทางฟิสิกส์ ที่เชื่อมโยงการค้นพบนี้เข้ากับการออกแบบซุปเปอร์คอนดักติงคิวบิต (Superconducting qubit) แบบ Transmon และอธิบายบทบาทของตู้เย็นเจือจาง (Dilution refrigerator) ในการรักษาอุณหภูมิระดับมิลลิเคลวินที่จำเป็นต่อการสังเกตปรากฏการณ์เชิงควอนตัมเหล่านี้ ผลการทบทวนชี้ให้เห็นว่าการค้นพบนี้ เป็นหลักฐานเชิงประจักษ์สำคัญที่แสดงว่ากฎของกลศาสตร์ควอนตัมสามารถขยายขอบเขตจากระดับอะตอมไปสู่ระบบขนาดมหภาคที่มนุษย์สร้างขึ้นได้จริง และเป็นรากฐานโดยตรงของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบัน
The 2025 Nobel Prize in Physics recognizes a conceptual shift that has been more than a century in the making: the transition from observing quantum phenomena in materials to deliberately engineering quantum behaviour in macroscopic electrical circuits. Awarded to John Clarke, Michel Devoret, and John Martinis, the prize honours the experimental demonstration and control of macroscopic quantum tunnelling and energy quantization in superconducting circuits. Their work resolved a long-standing question at the heart of quantum mechanics: can an object large enough to wire, probe, and manipulate behave as a single quantum system? The answer, now unequivocally, is yes.
摘 要:主流经济学因果认知先后经历决定论因果与概率因果两次革命,二者共享经典力学世界观的强本体论预设:因果关系客观先在、变量可独立分离、观测行为中立无扰、因果作用局域链式传递。这使得现代实证因果推断始终面临内生性无解、预期自实现、观测干预扭曲与非局部联动失效等底层困境。本文突破传统框架,原创性提出经济学意义上的量子因果论,将经济因果关系重构为因果叠加、因果纠缠与观测坍缩共同规定的量子态演化过程。文章严格证明:经典确定性因果是量子因果在“高频观测、大规模平均、强制度约束”条件下的统计近似;概率因果则是量子因果在“弱叠加、弱纠缠、弱观测干扰”情形下的退化特例。本文构建量子因果的公理体系、态空间表示、因果相干性判据与观测坍缩机制,首次提出经济退相干原理,有效化解量子叠加性与日常确定性因果的表观矛盾。研究表明,量子因果论能够统一解释从个体决策到宏观波动、从市场均衡到系统性风险的所有经济现象,为重新理解内生性、预期效应、政策传导与系统风险提供一般化基础,也为中国自主经济学知识体系构建提供具有范式革新意义的理论工具。 关键词:量子因果论;因果叠加;因果纠缠;观测坍缩;经济退相干
The Nobel Prize in Physics 2025 was awarded jointly to John Clarke，Michel H. Devoret and John M. Martinis “for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantization in an electric circuit”. Their landmark research validated the laws of quantum mechanics at the macroscopic scale，breaking the traditional notion that quantum behavior is confined to the microscopic realm. This breakthrough directly catalyzed the advent of superconducting quantum computing and has been hailed as “opening a door to quantum technologies.”