2025年10月8日，全球科学界瞩目的诺贝尔化学奖揭晓，日本科学家北川进（Susumu Kitagawa）、澳大利亚科学家理查德·罗布森（Richard Robson）以及美国科学家奥马尔·亚吉（Omar M.Yaghi）三位杰出科学家共同荣获这一殊荣，以表彰他们在“金属有机框架领域的发展”中所作出的卓越贡献。
在金属有机框架这一前沿领域，三位获奖者的研究不仅推动了化学科学的进步，更为材料科学、能源存储等多个领域带来了革命性的变化。其中，尤为引人注目的是，美国科学家奥马尔·亚吉曾在2022年1月被清华大学核能与新能源技术研究院聘任为名誉教授，这一荣誉不仅是对他个人学术成就的认可，也预示着中美学界在新能源领域的深度合作。
据清华大学核能与新能源技术研究院官网透露，该研究院近年来在COF/MOF材料的应用研究上取得了开创性成果，如新型拓扑结构COF储氢技术和锂离子电池MOF隔膜技术等。奥马尔·亚吉的加入，无疑将进一步推动COF/MOF材料在新能源领域的广泛应用和深入研究。
在诺贝尔化学奖揭晓的前一天，即10月7日，瑞典皇家科学院宣布将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷特和约翰·马丁尼斯三位科学家，以表彰他们在电路中发现了宏观量子力学隧穿效应和能量量子化现象。这一奖项的揭晓，正值量子力学理论体系创立100周年，且被联合国定为“国际量子科技年”，因此备受全球科学界的关注。
针对此次诺贝尔物理学奖的授予，记者采访了复旦大学物理学系教授李晓鹏和上海交大李政道研究所凝聚态物理研究部助理研究员应江华。他们指出，尽管世界上第一个超导量子比特出自日本科学家中村泰信和华人科学家蔡兆申的合作实验成果，但此次物理学奖的授予更侧重于那些在实际科学成果转化和技术应用落地中发挥核心作用的研究者。
“每个学过中学物理的人对电路都不会陌生，这属于经典电学。而如果我们把超导器件做得足够小，就会发生经典电学无法解释的量子效应。”李晓鹏教授解释道。1984-1985年，克拉克、德沃雷特和马丁尼斯利用超导体构成的电路开展了一系列实验，观测到了能量量子化现象和量子隧穿效应，为日后科学家研制出超导量子比特奠定了基础。
这些重要的科学发现，不仅深化了人类对量子世界的理解，更为超导量子计算机的研制提供了关键技术支持。目前，全球最高水平的超导量子计算机“祖冲之三号”已集成了105个量子比特，在处理量子随机线路采样问题时，比最快的超级计算机快15个数量级。
尽管世界上第一个超导量子比特出自日本科学家中村泰信和华人科学家蔡兆申之手，但此次诺贝尔物理学奖的授予并未包括他们。应江华助理研究员指出，这次三位获奖者，尤其是马丁尼斯，在超导量子计算领域“从1到99”的进程中取得了显著成就，推动了量子计算从实验转向工程，从科研转向应用。
第一个超导量子比特于1999年诞生在日本实验室，但当时只有1个量子比特，且寿命极短。在此基础上，马丁尼斯带领团队与谷歌公司合作，成功制作出超过50个超导量子比特，首次验证了超导量子计算的“量子优越性”。这表明，诺奖开始更多关注那些在实际科学成果转化和技术应用落地中发挥核心作用的研究者。
米歇尔·德沃雷特的核心贡献在于发现了宏观量子力学隧穿效应与能量量子化现象，为固态量子信息科学奠定了关键实验基础。他的研究解决了超导量子比特的核心瓶颈——相干时间，将量子比特的“寿命”从纳秒级别提升到毫秒级别。
约翰·克拉克作为德沃雷特和马丁尼斯的导师，在超导和超导电子学方面作出了重大贡献。他开发的超导量子干涉装置是一种超灵敏的磁通量探测器，为超导量子计算铺平了道路。
值得一提的是，由中国企业家捐资亿元设立的2021年度“墨子量子奖”曾授予克拉克、德沃雷特和中村泰信三位科学家，以表彰他们在开创超导量子电路和量子比特方面的领导作用。然而，此次诺贝尔物理学奖的授予却唯独错过了中村泰信，这也引发了科学界对于诺奖评选标准的进一步讨论。
猜你喜欢
