报告题目:“三次”量子化与宏观量子效应的实验发现——2025年诺贝尔物理学奖的科学解读
报 告 人:孙昌璞,理论物理学家,中国科学院院士,发展中国家科学院院士,中国工程物理研究院研究生院创院院长
报告时间:2025-11-18 16:00
内容摘要:2025年诺贝尔物理学奖授予宏观系统量子隧道效应及能级量子化的开创性实验工作。报告将从量子力学百年发展的角度,阐述此次获奖果的科学意义: “一次量子化”阶段从1925年到1930年代中期,主要是对单粒子进行正则量子化;“二次量子化”从1930年代开始到1970年代,对多体系统(或场)进行量子化,导致了超导 BCS 理论与基本粒子物理的标准模型;而第三阶段的“三次量子化” 从1980年代开始,把“二次量子化”多体系统对称性破缺中“涌现”出来的宏观序参量(如超导相位差),作为新的量子化对象。2025 年诺贝尔物理学奖就是对“三次量子化”(即序参量量子化)理论研究进行实验检验,实验上发现了宏观量子叠加效应(量子隧穿)和能级量子化的信号,也可视为宏观量子体系中薛定谔猫态物理效应的首次实验发现。报告强调了理论研究在宏观量子效应研究中的基础性作用,由此阐释了为什么宏观量子现象研究(如超导约瑟夫森效应、玻色-爱因斯坦凝聚)此前已多次获诺奖,本次会再次表彰同类领域的工作?需要指出的是,超导量子计算等前沿研究热点也是推动这方面工作获得2025诺贝尔物理学奖一个动因,我们期待与量子计算相关的“三次量子化”能够像“一次、二次量子化”引发核能、激光、半导体技术革命一样,真正推动科学技术进步进入宏观量子时代。报告具体内容包括:一、单态凝聚形成宏观量子系统;二、三次(序参量)的量子化—量子化;三、2025年物理诺奖:超导量子电路实验;四、超导量子计算的推动作用;五、冷原子与BEC约瑟夫森效应。
报告人简介:孙昌璞,理论物理学家,中国科学院院士,发展中国家科学院院士,中国工程物理研究院研究生院创院院长。本科毕业于东北师大物理系,于南开大学获博士学位。曾任东北师大教授,中科院理论所研究员和北京大学客座讲席教授。获得过国家自然科学二等奖和美国ISI“经典引文奖”等奖励以及全国先进工作者等荣誉称号。他领导和组织我国物理学科十三五、十四五的战略规划工作,是中国物理学会副理事长,国家自然科学基金委员会监督委员会副主任,并担任中国科学院哲学研究所学术委员会主任、北京大学物理学科卓越人才培养指导委员会主任。他长期从事量子物理、数学物理、量子信息基础理论的研究,其原创性的研究工作有重要国际影响。目前工作集中在复杂体系统计热力学、能源物理和可靠性理论的研究,开展了面向国家需求的科技发展战略研究和模式创新探索。目前他主持国家自然科学基金委员会的基础中心项目《基础能源物理的科学问题》。他十分重视教育和教学工作,连续讲授高等量子力学大课多年,著有《经典杨-米尔斯场理论》和《量子力学现代教程》。他多次被评为中科院“优秀导师”,指导的研究生有多人获全国“百篇优秀博士学位论文”、“中国科学院优秀博士论文”和中国科学院院长特别奖等。他也是人教社中学物理教材的总顾问和前言的撰写者。