米歇尔·H·德沃雷特（Michel H. Devoret）

米歇尔·H·德沃雷特生平：贯通宏观与量子世界的探索者

米歇尔·H·德沃雷特（Michel H. Devoret），1953年出生于法国巴黎，是全球凝聚态物理与量子信息交叉领域的领军科学家，“量子电子学”（Quantronics）的奠基人之一，2025年诺贝尔物理学奖得主之一。他以在宏观超导电路中证实量子隧穿与能量量子化现象的突破性贡献，为超导量子计算、量子传感等前沿技术奠定了物理基础与技术框架。从法国的学术殿堂到美国的科研前沿，德沃雷特始终以“探索量子规律的宏观显现”为核心追求，用兼具理论胆识与实验创新的科研风格，成为连接基础量子物理与实际技术应用的关键桥梁，其研究成果深刻重塑了人类对量子世界边界的认知，推动了量子科技革命的蓬勃发展。

早年的学术浸润，为德沃雷特埋下了探索微观与宏观交界领域的种子。1953年，他出生于法国巴黎，这座兼具科学底蕴与人文气息的城市，自幼便为他营造了崇尚探索的成长氛围。青少年时期的德沃雷特已展现出对物理规律的敏锐洞察力，尤其对电子系统的奇特行为充满好奇。1975年，他以优异成绩毕业于巴黎国立高等电信学院，系统掌握了电子工程与物理学的基础理论，为后续深耕交叉领域奠定了扎实基础。对科学真理的渴望促使他继续深造，进入法国巴黎第十一大学（原巴黎南大学）攻读博士学位，聚焦超导系统的量子特性研究。当时，超导领域的约瑟夫森效应已成为研究热点，但关于量子规律是否适用于宏观系统的争议仍悬而未决，这一前沿议题深深吸引了德沃雷特的注意力。1982年，他凭借对超导非平衡物理机制的深入研究，顺利获得博士学位，其博士论文中展现的创新思维与严谨逻辑，已初步彰显出他在量子电子学领域的科研潜力。

博士毕业后，德沃雷特的学术生涯迎来重要转折点——他选择远赴美国，以博士后研究员的身份加入加州大学伯克利分校约翰·克拉克（John Clarke）的研究团队。这一选择不仅让他跳出了单一的研究环境，更促成了一段改写量子物理发展历程的科研协作。当时，克拉克团队正致力于攻克量子力学领域的核心难题：验证宏观系统是否遵循量子力学规律。主流观点普遍认为，量子叠加、隧穿等奇特特性仅存在于微观粒子层面，随着系统规模扩大，量子特性会迅速消失。而克拉克团队则推测，超导电路可能成为观测宏观量子效应的理想载体，这一研究方向与德沃雷特的学术追求高度契合。在团队中，德沃雷特与当时还是博士生的约翰·M·马蒂尼斯（John M. Martinis）组成核心协作小组，他凭借“充满欧洲风情的理论胆识”，与克拉克“基于经验的严谨”形成奇妙互补，成为团队中提出创新实验方案的“点子大王”。

1984至1985年间，德沃雷特与克拉克、马蒂尼斯携手开展了一系列开创性实验，开启了宏观量子研究的新篇章。他们精心构建了基于约瑟夫森结的超导电路——电路中两个超导体被薄薄的非导电材料隔开，形成类似“势垒”的结构。实验的核心挑战在于，如何精准调控并测量电路中带电粒子的行为：这些粒子在超导状态下组成整体系统，仿佛单个粒子充满整个电路，最初处于有电流流动但电压为零的状态，如同被“困”在势垒之后。德沃雷特团队通过改进测量技术、优化电路特性，进行了大量重复实验，最终观测到了令人振奋的现象：该宏观系统能够通过隧穿效应摆脱零电压状态，就像直接“穿过”了势垒，完美展现了量子隧穿特性。更重要的是，他们通过向系统引入不同波长的微波，证实该系统具有能量量子化性质——只能以特定大小的能量“剂量”吸收或发射能量，且能量越高，零电压态的持续时间越短，这一结果与量子力学理论预测完全一致。

这一突破性发现具有里程碑式的意义：它首次从本身即为宏观的量子态中，直接产生了可测量的宏观效应（电压），雄辩地证明了量子力学规律同样适用于宏观系统。理论物理学家安东尼·莱格特将这一宏观量子系统与薛定谔著名的“生死叠加的猫”思想实验相类比，尽管该系统规模远小于猫，但因直接测得系统整体的量子性质，对量子物理学界而言具有相似的标志性意义。1985年，德沃雷特与马蒂尼斯共同在顶级期刊发表研究成果，首次证实了约瑟夫森结的介观量子能级，这一发现彻底改变了人类对量子力学应用边界的认知，为后续超导量子电路的开发奠定了核心基础。这段跨洋协作的经历，不仅让德沃雷特的科研能力得到充分锤炼，更让他明确了未来的研究方向——深耕超导量子电路，推动量子物理从理论走向应用。

1984年，在完成两年博士后研究后，德沃雷特回到法国，在萨克雷原子能委员会（CEA-Saclay）成立了自己的研究小组，开启了独立领导科研的阶段。他带领团队继续深化超导量子特性的研究，聚焦量子非平衡物理的基本机制，探索其在更广泛领域的应用可能。在法国期间，他的研究成果持续引发学界关注，逐步确立了在量子电子学领域的学术地位。2002年，德沃雷特再次跨越大西洋，加入美国耶鲁大学。促成这次跳槽的契机颇具偶然性——1966年，他曾随父亲在耶鲁所在的纽黑文市居住过一年，对美国生活的“异国情调”留有深刻印象，而耶鲁大学量子实验室的成立，恰好为他提供了更广阔的科研平台。在耶鲁大学期间，他与罗伯特·肖尔科普夫（Robert Schoelkopf）等科学家展开深度合作，进一步推动超导量子比特技术的创新，提出了多项提升量子比特稳定性与操控精度的技术方案，为量子计算的实用化进程提供了重要支撑。

德沃雷特的科研贡献不仅局限于基础研究，更延伸至量子信息科学的前沿领域。他与A.马布尔斯通（A. Marblestone）合作开展的量子信息研究表明，由于量子纠缠的存在，某些通信信道中的量子性能可实现指数级增强，这一发现为量子通信技术的优化提供了重要理论依据。同时，他始终致力于构建“量子电子学”这一新兴交叉学科，系统研究介观尺度下电子系统的量子行为——在这一尺度上，宏观的电流与电压不再只是经典物理量，而会像原子与光子一样展现量子叠加与隧穿特性。这一学科的建立，为凝聚态物理与量子信息的深度融合搭建了桥梁，推动了相关领域的系统性发展。

2024年，德沃雷特加入加州大学圣巴巴拉分校，并出任谷歌量子人工智能实验室量子硬件首席科学家，正式开启了学界与业界深度融合的职业新阶段。谷歌作为量子计算领域的领军企业，其量子硬件团队正是由德沃雷特的老搭档马蒂尼斯早年组建，此次合作可谓“强强联合”。在谷歌任职期间，德沃雷特将数十年的科研积累应用于量子硬件的优化与创新，聚焦提升量子比特的相干时间、降低错误率等关键技术难题，为推动量子计算机的性能突破提供了核心支撑。他的加入，进一步强化了谷歌在超导量子计算领域的技术优势，也让基础研究成果能够更快地转化为实际技术产品，加速了量子科技的产业化进程。

除了科研一线的探索，德沃雷特还积极参与学术治理与人才培养工作。2007年至2012年间，他担任法兰西学院教授，向全球顶尖学子传授量子电子学的前沿知识；他先后培养了众多量子领域的优秀人才，其学生与合作者遍布全球知名科研机构与企业，形成了推动量子科技发展的重要力量。同时，他的学术成就获得了全球学界的广泛认可：2014年，他与罗伯特·肖尔科普夫、约翰·马蒂尼斯共同获得低温物理领域的最高荣誉——菲列兹·伦敦纪念奖；2016年，斩获奥利·V·卢纳马纪念奖；2022年，获得墨子量子基金会颁发的“墨子量子奖”，以表彰他在超导量子电路和量子比特领域的早期关键技术突破；2024年，与肖尔科普夫共同获颁美国国家科学院康斯托克物理学奖。在学术荣誉方面，他于2003年当选美国艺术与科学院院士，2007年当选法国科学院院士，成为同时获得美法两国顶级学术机构认可的杰出科学家。

2025年10月7日，瑞典皇家科学院宣布，将当年的诺贝尔物理学奖授予米歇尔·H·德沃雷特、约翰·克拉克与约翰·M·马蒂尼斯，以表彰他们“在电路中发现宏观量子力学隧穿和能量量子化”的突破性贡献，三位获奖者平分1100万瑞典克朗（约合836万元人民币）的奖金。诺奖委员会评价指出，他们的发现“推开了今天基于超导量子比特的量子技术大门，让基础量子现象在实际设备中发挥作用”，为量子计算、量子通信等革命性技术的发展奠定了坚实基础。得知获奖消息后，法国总统埃马纽埃尔·马克龙专门在社交平台向他表示祝贺，谷歌量子人工智能创始人兼负责人哈特穆特·内文（Hartmut Neven）也在官网发文致敬，彰显了他的研究成果对全球科技界与社会的深远影响。

德沃雷特的科研生涯，完美诠释了“跨界探索”与“坚守初心”的科学精神。他跨越法美两国的学术环境，贯通基础物理与技术应用的研究领域，既保持着对量子规律的纯粹探索热情，又始终关注科研成果的实际价值。作为“量子电子学”的奠基人，他不仅解锁了宏观量子世界的奥秘，更搭建了从理论到应用的桥梁；作为学界与业界的连接者，他让超导量子技术从实验室走向产业化前沿，为人类社会开启量子时代提供了核心动力。

如今，年过七旬的德沃雷特仍活跃在量子科技的前沿阵地。他表示，诺贝尔物理学奖不仅是对过往研究的认可，更是对未来探索的激励。未来，他将继续聚焦量子硬件的技术突破，推动量子计算从“优越性演示”走向“实用化应用”，为解决人类社会面临的复杂问题提供全新算力支撑。德沃雷特的故事告诉我们，真正的科学突破往往源于对未知边界的勇敢挑战，而跨越领域、跨越地域的开放协作，正是推动科技进步的重要力量。他的贡献，将永远镌刻在量子科技发展的史册上，激励着后辈科研工作者在探索真理的道路上勇往直前。