2024年諾貝爾物理學(xué)獎授予量子力學(xué)領(lǐng)域三位杰出科學(xué)家——John Clarke、Michel H. Devoret與John M. Martinis，以表彰他們在宏觀量子現(xiàn)象研究中的突破性貢獻。獲獎成果聚焦于電路系統(tǒng)中量子隧穿效應(yīng)與能量量子化的實驗驗證，為量子技術(shù)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

John M. Martinis的學(xué)術(shù)生涯始于加州大學(xué)伯克利分校，1980年獲得物理學(xué)學(xué)士學(xué)位后繼續(xù)攻讀博士。其博士研究首次揭示了約瑟夫森結(jié)中相位差的量子特性，證明宏觀電路系統(tǒng)可呈現(xiàn)量子隧穿與能級離散化現(xiàn)象。這項發(fā)現(xiàn)成為他此次獲獎的核心依據(jù)。2002年起，他將研究重心轉(zhuǎn)向量子比特開發(fā)，2004年加入加州大學(xué)圣巴巴拉分校擔任實驗物理學(xué)教席教授。2014年，谷歌量子AI實驗室以數(shù)百萬美元規(guī)模引入其團隊，共同研發(fā)超導(dǎo)量子計算機系統(tǒng)。2019年，Martinis團隊在《自然》雜志發(fā)表里程碑式論文，通過53量子比特處理器實現(xiàn)"量子霸權(quán)"，計算速度超越當時全球最強經(jīng)典超級計算機。

John Clarke的科研軌跡橫跨大西洋。1942年生于英國劍橋的他，先后獲得劍橋大學(xué)基督學(xué)院與達爾文學(xué)院的學(xué)士、碩士學(xué)位，2003年補授理學(xué)博士學(xué)位。1968年赴加州大學(xué)伯克利分校從事博士后研究，次年留校任教。作為超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID）的發(fā)明者，他開發(fā)的這種高靈敏度磁通量-電壓轉(zhuǎn)換器已廣泛應(yīng)用于地球物理探測、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域，被譽為"磁學(xué)測量標桿"。其職業(yè)生涯榮譽等身：1987年當選加州年度科學(xué)家，1998年獲美國物理學(xué)會測量科學(xué)進步獎，2004年榮獲英國皇家學(xué)會休斯獎?wù)拢?021年因超導(dǎo)量子電路研究獲"墨子量子獎"。退休后仍保持科研活躍度，現(xiàn)任伯克利分校研究生院教授。

Michel H. Devoret被譽為"量子電子學(xué)"奠基人，該領(lǐng)域研究介觀尺度下電子系統(tǒng)的量子行為。在法國高等師范學(xué)院與耶魯大學(xué)任職期間，他深入探索超導(dǎo)電路中的量子非平衡物理機制，為量子計算與傳感技術(shù)奠定物理基礎(chǔ)。作為超導(dǎo)量子比特技術(shù)的重要開拓者，其研究成果獲國際學(xué)術(shù)界高度認可：2016年獲Olli V. Lounasmaa紀念獎，2022年與Robert Schoelkopf共同獲"墨子量子獎"，2024年再獲美國國家科學(xué)院康斯托克物理學(xué)獎。學(xué)術(shù)榮譽方面，他于2003年當選美國藝術(shù)與科學(xué)院院士，2007年成為法國科學(xué)院院士，并曾擔任法蘭西學(xué)院教授。

三位科學(xué)家的研究路徑雖各有側(cè)重，但均圍繞量子技術(shù)展開。Clarke在測量儀器開發(fā)上的突破，Devoret對量子電子學(xué)理論的構(gòu)建，以及Martinis在實用量子計算機領(lǐng)域的實踐，共同推動了量子科技從理論到應(yīng)用的跨越式發(fā)展。此次諾獎授予不僅是對個人成就的肯定，更標志著宏觀量子現(xiàn)象研究進入新的發(fā)展階段。