剛剛，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉！

今年頒給了量子力學(xué)領(lǐng)域的三位科學(xué)家John Clarke、Michel H. Devoret和John M. Martinis，以表彰他們：

在電路中發(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿效應(yīng)和能量量子化現(xiàn)象。

其中John M. Martinis曾是谷歌AI量子實(shí)驗(yàn)室的量子硬件首席科學(xué)家，與團(tuán)隊(duì)在《Nature》曾發(fā)表劃時(shí)代論文，首次通過(guò)一臺(tái)擁有53個(gè)量子比特的處理器實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”。

John Clarke

John Clarke的研究方向主要涉及超導(dǎo)性和超導(dǎo)電子學(xué)，特別是低溫物理和超導(dǎo)電子學(xué)領(lǐng)域。

他最為人知的貢獻(xiàn)是發(fā)明和改進(jìn)了超導(dǎo)量子干涉儀（SQUID），這是一種極其靈敏的磁通量-電壓轉(zhuǎn)換器，可應(yīng)用于凝聚態(tài)物理、地球物理學(xué)、天體物理學(xué)、宇宙學(xué)、醫(yī)學(xué)物理等領(lǐng)域，被譽(yù)為“磁學(xué)領(lǐng)域的游標(biāo)卡尺”。

John Clarke1942年出生于英國(guó)劍橋，1964年、1968年分別獲得劍橋大學(xué)基督學(xué)院和達(dá)爾文學(xué)院的物理學(xué)學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，2003年獲得劍橋大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。

1968年，他以博士后身份進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校物理系，并于1969年留校任教。

他于1983年獲得杰出教學(xué)獎(jiǎng)，是倫敦*學(xué)會(huì)、美國(guó)物理學(xué)會(huì)、美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)和英國(guó)物理學(xué)會(huì)的會(huì)員。

也曾是斯隆基金會(huì)研究員、古根海姆研究員和米勒教授。

1987年，他被評(píng)為加州年度科學(xué)家，并因其在低溫物理研究方面的貢獻(xiàn)獲得弗里茨·倫敦獎(jiǎng)。

1998年，他獲得美國(guó)物理學(xué)會(huì)的約瑟夫·F·基思利測(cè)量科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)，1999年，他獲得美國(guó)國(guó)家科學(xué)院的康斯托克物理學(xué)獎(jiǎng)。

他于2004年榮獲英國(guó)*學(xué)會(huì)休斯獎(jiǎng)?wù)?，并?005年擔(dān)任加州大學(xué)伯克利分校教職研究講師。

他還曾任勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室高級(jí)科學(xué)家。2010年退休后，他成為研究生院教授，并繼續(xù)活躍于科研領(lǐng)域。

2021年還憑借在超導(dǎo)量子電路與量子比特早期關(guān)鍵技術(shù)方面的引領(lǐng)作用，與他人共同榮獲“墨子量子獎(jiǎng)”。

Michel H. Devoret

Michel H. Devoret的研究領(lǐng)域集中在凝聚態(tài)物理與量子信息交叉的前沿，被譽(yù)為“量子電子學(xué)（Quantronics）”的奠基人之一。

所謂“量子電子學(xué)”，是研究介觀尺度下電子系統(tǒng)的量子行為——在這一尺度上，宏觀的電流與電壓不再只是經(jīng)典物理量，而會(huì)像原子與光子一樣，展現(xiàn)出量子疊加與隧穿等特性。

Michel H. Devoret長(zhǎng)期致力于理解超導(dǎo)電路中量子非平衡物理的基本機(jī)制，并探索其在量子計(jì)算與量子傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用，為當(dāng)今量子科技革命奠定了堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。

他曾先后在法國(guó)高等師范學(xué)院與美國(guó)耶魯大學(xué)任職，是超導(dǎo)量子比特技術(shù)的重要開(kāi)拓者之一。

Michel H. Devoret在國(guó)際學(xué)術(shù)界享有極高聲譽(yù)，曾獲得眾多*科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，包括與Robert Schoelkopf共同獲頒美國(guó)國(guó)家科學(xué)院康斯托克物理學(xué)獎(jiǎng)（2024），墨子量子獎(jiǎng)（2022），Olli V. Lounasmaa紀(jì)念獎(jiǎng)（2016），以及與Robert Schoelkopf和John Martinis共同獲得的菲列茲·倫敦紀(jì)念獎(jiǎng)（2014）等。

Michel H. Devoret于2003年當(dāng)選美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士、2007年當(dāng)選法國(guó)科學(xué)院院士。2007年至2012年間，他還擔(dān)任法蘭西學(xué)院（Collegede France ）教授。

John M. Martinis

John M. Martinis于1980年獲得加州大學(xué)伯克利分校物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，并在同校完成博士研究。

他在博士期間研究了約瑟夫森結(jié)（Josephson tunnel junction）中相位差這一宏觀變量的量子行為，這一研究首次證明了宏觀電路系統(tǒng)可以表現(xiàn)出量子隧穿與能級(jí)離散化等量子特征，這也正是他這次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的核心貢獻(xiàn)。

博士畢業(yè)后，Martinis先后在法國(guó)薩克雷原子能委員會(huì)和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）電磁技術(shù)部從事博士后研究。他在NIST期間開(kāi)發(fā)了基于超導(dǎo)轉(zhuǎn)變邊緣傳感器（transition-edge sensor, TES）的微量熱計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高精度X射線探測(cè)，為量子測(cè)量技術(shù)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

自2002年以來(lái)，Martinis將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向基于約瑟夫森結(jié)的量子比特（Josephson-junction qubits），并立志構(gòu)建世界上*臺(tái)實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。

2004年，他加入加州大學(xué)圣巴巴拉分校，擔(dān)任實(shí)驗(yàn)物理學(xué)Worster教席教授。2014年，Google Quantum AI Lab以數(shù)百萬(wàn)美元的規(guī)模引入Martinis及其團(tuán)隊(duì)，共同打造超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

2019年10月23日，他與團(tuán)隊(duì)在《Nature》發(fā)表劃時(shí)代論文《Quantum supremacy using a programmable superconducting processor》，首次通過(guò)一臺(tái)擁有53個(gè)量子比特的處理器實(shí)現(xiàn)了“量子霸權(quán)”（Quantum Supremacy），在計(jì)算速度上超越了當(dāng)時(shí)世界上最強(qiáng)的經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)，成為量子計(jì)算發(fā)展史上的里程碑事件。

2020年，Martinis離開(kāi)谷歌，次年加入由Michelle Simmons教授創(chuàng)立的澳大利亞初創(chuàng)公司Silicon Quantum Computing。

2022年，他共同創(chuàng)立了公司Qolab，提出“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)掌握實(shí)現(xiàn)實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵，因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)高質(zhì)量量子比特的大規(guī)模制造”的理念，并自此擔(dān)任公司CTO。

在其職業(yè)生涯中，John M. Martinis不僅在科研領(lǐng)域?qū)覄?chuàng)里程碑，也多次獲得國(guó)際物理界的重要獎(jiǎng)項(xiàng)，包括2021年的 約翰·斯圖爾特·貝爾獎(jiǎng)。

One More Thing

繼哈薩比斯、Hinton后，John M. Martinis接過(guò)“谷歌系諾獎(jiǎng)得主”的接力棒。