将量子怪诞现象带入现实世界的科学家荣获诺贝尔物理学奖
新闻要点
三位科学家因证明量子行为可在普通电路中发生而获得2025年诺贝尔物理学奖。他们在1970年代末至1980年代的实验证实，冷却至接近绝对零度的超导回路可以像超大人工原子一样，在离散能级间跃迁并“隧穿”势垒，这曾被认为是亚原子粒子独有的现象。这些发现为超导量子比特奠定了基础，而超导量子比特是当今谷歌、IBM等公司开发原型量子计算机的核心组成部分。诺贝尔委员会通常会等待一项发现的全部影响得到确认后才颁发奖项，此次颁奖距最初研究已有约四十年，肯定了该理论从实验室好奇心到塑造行业的技术的漫长发展历程。这一奖项还间接强调了量子计算对加密货币领域的双重影响：一方面，强大的量子机器最终可能破解当前的公钥加密技术，对区块链安全构成威胁；另一方面，量子原理也催生了抗量子攻击的后量子密码学和量子密钥分发技术，预示着新的安全解决方案。
背景介绍
量子力学描述了亚原子粒子的不确定性、隧穿和叠加等奇特行为，长期以来科学家认为这些现象仅限于微小系统，如原子或光子。在约翰·克拉克、米歇尔·德沃雷和约翰·马蒂尼斯进行实验之前，人们普遍不确定这些量子效应能否在足以构建电路的“宏观”尺度上存在并被工程化利用。 他们的突破性工作证明了可以设计出能够保持量子态的电路，从而将不可见的量子世界与实验室中的有形设备联系起来。这直接催生了超导量子比特，它是量子计算机的基本信息单位，能够同时存在于0和1的叠加状态，使得量子机器能够同时处理多种可能性。这一基础性进步是当前价值数十亿美元的量子科技产业蓬勃发展的前提。
深度 AI 洞察
Q1: 鉴于基础科学发现与商业化应用之间漫长的滞后，此次诺贝尔奖对量子计算领域的当前投资情绪和未来资本配置有何深层影响？ - 诺贝尔奖的认可为量子计算的长期愿景提供了权威背书，可能吸引更多耐心资本，特别是来自国家战略基金和大型企业研发预算的投入，而非短期盈利驱动的风险投资。 - 这种“迟来的”认可强化了量子技术发展的不可逆性和颠覆性潜力，促使投资者将目光放得更远，开始评估其对现有产业结构（如金融服务、制药、国防）的根本性重塑能力，而非仅关注技术本身的成熟度。 - 它也可能促使现有量子技术公司（如IBM、Google）进一步巩固其在基础研究和核心专利方面的领导地位，并可能引发新一轮围绕知识产权的竞争与合作，影响小型初创企业的估值和并购前景。 Q2: 随着量子计算从“实验室好奇”走向“行业支柱”，其在国家安全和地缘政治竞争中的战略意义如何演变，尤其是围绕密码学霸权？ - 量子计算的进步将加速“密码学冬季”的到来，迫使各国政府和关键基础设施提供商加速投入后量子密码学（PQC）的研发和部署，这本身就是一个巨大的市场机会和国家安全优先事项。拥有先进PQC技术的国家将获得显著的战略优势。 - 对传统加密标准的潜在威胁，可能刺激一些国家推动建立独立的、基于量子密钥分发（QKD）或PQC的加密通信网络，从而形成新的技术壁垒和标准之争，影响全球信息流的自由与安全。 - 长期来看，量子霸权可能成为继核武器和人工智能之后，大国竞争的又一核心维度，促使各国加大对量子人才培养、供应链自主化以及量子基础设施建设的投入，形成类似“太空竞赛”的局面。 Q3: 除了直接相关的科技公司，传统行业中的投资者应如何审视量子技术发展带来的非显性风险与机遇？ - 风险： 对于高度依赖传统加密技术保护数据和交易的行业（如银行、保险、医疗），量子突破可能带来巨大的数据泄露风险和合规成本。投资者需评估企业在PQC转型方面的准备程度。 - 机遇： 量子模拟在材料科学、药物发现等领域的应用，将为化工、制药、能源等传统行业带来前所未有的研发效率提升和新产品开发机遇。投资者应关注那些积极布局量子技术合作或内部研发的传统巨头。 - 供应链重塑： 量子计算的硬件和软件供应链尚处于早期阶段，但随着发展，将催生对超低温制冷、高精度微波控制、特殊材料等一系列上游技术的需求，为相关领域的隐形冠军带来投资机会。同时，也可能对现有高性能计算硬件供应链构成长期颠覆。