美學者獲物理獎「完全驚呆了」　球能穿牆嗎？量子穿隧效應突破常識

【編譯張翠蘭／綜合外電】新晉諾貝爾物理獎得主克拉克周二（10/7）得知自己獲得殊榮時，坦言「完全驚呆了，我從未想過這會成為諾貝爾獎的基礎」。

克拉克（John Clarke）10月7日在公布諾貝爾物理獎的記者會上，回顧自己20世紀80年代在加州大學柏克萊分校的研究時，說道：「我們的發現，在某種程度上奠定了量子計算的基礎。」

另2名獲獎學者馬蒂尼斯（John M. Martinis）和德沃雷（Michel H. Devoret），現在都在Google量子人工智慧（AI）部門工作，該公司2019年開發出首台超導量子計算機，並展現出超越傳統計算機的量子優勢。

不過克拉克向諾貝爾委員會坦言，他們當時並不清楚1985年的研究將產生多大的影響，「 我們根本沒有想到，這項發現會產生如此重大的影響」。

根據諾貝爾官網的說明，當把球扔向牆壁時，你肯定會看到它反彈回來。如果球突然出現在牆的另一邊，你會感到非常驚訝。在量子力學中，這種現象稱為「穿隧效應」（tunnelling）。

克拉克與另2名學者透過一系列實驗證明，量子世界的奇異特性，可以在一個大到可以握在手中的系統中具體化。量子的超導電子系統可以從一種狀態穿隧到另一種狀態，就像直接穿過一面牆一樣。該系統能吸收和釋放特定大小的能量。這在古典力學裡這是不可能發生的，但使用量子力學理論卻可以給出合理解釋。

When you throw a ball at a wall, you can be sure it will bounce back at you.

You would be extremely surprised if the ball suddenly appeared on the other side of the wall. In quantum mechanics this type of phenomenon is called tunnelling and is exactly the type of phenomenon that… pic.twitter.com/dRBTzdS59C

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 7, 2025

在古典力學中，一顆球必須要有足夠能量才能到達障礙的另外一邊。

但在量子力學裡，這顆球（粒子的能量）可以透過穿隧效應，不需要很高的能量，也有微小機率出現在障礙的另一邊。

量子力學描述了物質和能量在原子尺度或以下尺度的行為，它允許粒子直接穿過屏障，這個過程就被稱為「穿隧」。但當涉及大量粒子時，這些量子力學效應通常變得微不足道。微觀層面上成立的現象，在宏觀層面上卻被認為不成立。例如，單個原子可以穿過障礙，但由大量粒子組成的網球無法穿過。

然而，今年3位得主透過實驗證明，量子穿隧效應也可以在宏觀尺度上觀察到。

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發稿時間： 19:38
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