John Martinis: 诺贝尔物理学奖得主约翰·马丁尼斯谈量子技术现状

访谈开篇介绍约翰·马丁尼斯是2025年诺贝尔物理学奖得主之一，随后转向其成长背景。据讲述，马丁尼斯在加利福尼亚州圣佩德罗长大，父亲是消防员，母亲在家照顾家庭。科学与技术被描述为一贯的兴趣所在。

对话最强调的早期影响偏重实践。父亲没有受过高中教育，但被描述为非常聪明的人，总在车库里做各种项目。在这样的环境中长大，被认为带来了一种对事物如何运作的经验性、动手式的感知。后来高中物理之所以有吸引力，是因为它把这种直觉与数学和概念结合在了一起。之后的道路通向加州大学伯克利分校：大四时上了约翰·克拉克（后来的博士导师）的一门课，接触到当时刚刚起步的电学器件中量子力学的研究。

研究生阶段同样在伯克利，这被形容为"本不该做的事"。获奖项目始于读研几年之后，确切开始时间已记不清。在一段插话中，另一位参与者回忆自己最初在伯克利读物理和数学本科，因高年级课程中大量的证明而对数学失去兴趣，最终获得了天体物理学学位。

研究问题来自安东尼·莱格特教授。他因超流氦-3获得诺贝尔奖，时间被不太确定地说成"我想是在2003年"。氦-3冷却到足够低温时会表现出超流行为，由于氦-3原子核更为复杂，这种行为也很复杂，莱格特帮助发展了相关理论。访谈指出，如今氦-3物理研究已经不多，但莱格特提出的、引出这项实验的问题已经发展成"一个庞大的领域"。

那个问题是，宏观物体的行为是否符合量子力学？

在访谈中，"宏观"可以指一个小球。在这项实验中，它指的是一个包含数十亿个电子和原子的电路。问题在于，这样一个物体的集体运动是否遵循量子力学。对电路而言，就是问电振荡器的电流和电压表现为经典行为，还是呈现出量子行为。

薛定谔的猫说明了其中的利害。在这个思想实验中，放射性衰变触发探测器和一瓶氰化物，问题是经过一段时间后，猫是否处于又死又活的状态。访谈不确定最早是谁提出的（"是爱因斯坦提出的，或者是薛定谔提出的"，转写为"Schroenner"）。访谈认为，是莱格特指出这一悖论取决于是否相信宏观物体可以处于量子叠加态，而且"当时没有实验证据表明这可能发生"。莱格特呼吁对此进行检验，这在一位年轻研究生看来是个绝妙的问题。最初的提案是寻找隧穿效应，不过这项工作"最终不止于此"。

在进入实验本身之前，对话花了些时间讲解基础知识。在原子尺度上，位置、能量和运动必须用概率来描述，这不同于抛出的球那种确定性的轨迹。量子力学是作为描述电子、原子等微小事物的理论而发展起来的。它解决的一个谜题是原子为什么会有大小：按照经典理论，电子和原子核相互吸引，会直接合到一起。