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3上一篇 2019年1月9日 放大 缩小 默认        
“量子反常霍尔效应”获国家自然科学奖一等奖
中国实验室的“诺奖级成果”

N央视 人民

由清华大学教授、中国科学院院士薛其坤领衔的清华大学和中科院物理所实验团队在量子反常霍尔效应取得突破性成果,1月8日获得2018年度国家自然科学奖一等奖。这是继铁基超导、多光子纠缠、中微子振荡后,我国物理学再次取得的突破性进展。曾9度空缺的国家自然科学奖一等奖,如今连续6年产生得主,意味着我国基础研究近年来接连取得公认的重大进展,形成“多点开花”的新局面。

“量子反常霍尔效应”——当第一次听说这个名字,许多人都会一头雾水。然而,走进这座自由王国,人们会发现一栋截然不同的摩天大楼。因为薛其坤团队的发现,中国标注了这座大楼的新高度。

霍尔效应是一种常见的电磁现象,广泛应用于磁传感器和半导体工业。科学家们认为,量子反常霍尔效应的最美妙之处是“不需要任何外加磁场就可以实现电子的量子霍尔态”。因此,这项研究成果将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命的进程。

自1988年美国物理学家提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应以来,不断有物理学家发表各种方案,但在实验上并没有取得任何实质性进展。2008年,薛其坤率领团队开始进入这一领域,经过4年研究,终于在世界范围内首次观测到量子反常霍尔效应。

这是世界物理学界近年来最重要的实验进展之一,引领了国际学术方向。这一发现的论文在美国《科学》杂志发表后,诺贝尔奖获得者杨振宁称:“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文!”

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