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十年的突破與堅(jiān)守——記量子反?;魻栃?yīng)的“誕生”與“成長(zhǎng)”

2019.01.11

    創(chuàng)意
    映像設(shè)計(jì)組

     

    文字

    林爻大

     

    圖片設(shè)計(jì)
    任帥

      
    編審
    盧小兵   程曦
    張歌明   張莉
     
    欄目統(tǒng)籌
    程曦

     

1月8日上午,人民大會(huì)堂。清華大學(xué)副校長(zhǎng)、物理系薛其坤院士走上主席臺(tái),接過(guò)了國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)證書(shū)。獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的名稱(chēng)是“量子反?;魻栃?yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)”,而此時(shí),距離2013年他所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)并將成果發(fā)布在《科學(xué)》(Science)雜志上,已經(jīng)過(guò)去近6年的時(shí)間。10多年來(lái),他們的科研生涯與量子反常霍爾效應(yīng)結(jié)下了不解之緣。

點(diǎn)擊觀(guān)看視頻《沒(méi)有賽道的長(zhǎng)跑:薛其坤和他的“量子反?;魻栃?yīng)夢(mèng)之隊(duì)”

緣起

25813歐姆,是量子反?;魻栃?yīng)實(shí)現(xiàn)的標(biāo)志。在零磁場(chǎng)下,當(dāng)霍爾電阻跳變到約25813歐姆的量子電阻平臺(tái)時(shí),這種量子現(xiàn)象就稱(chēng)為量子反?;魻栃?yīng)。130多年前,美國(guó)物理學(xué)家霍爾先后發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)和反?;魻栃?yīng),如今汽車(chē)?yán)锏暮芏鄠鞲衅鞫蓟诨魻栃?yīng)。量子霍爾效應(yīng)在凝聚態(tài)物理中占據(jù)著極其重要的地位,整數(shù)量子霍爾效應(yīng)和分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分別于1985年和1998年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。量子反?;魻栃?yīng)由于其存在不需要外加磁場(chǎng),因此比此前發(fā)現(xiàn)的量子霍爾效應(yīng)在應(yīng)用方面要方便得多,從實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng),成為凝聚態(tài)物理學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)和科學(xué)難題。

突破的契機(jī)出現(xiàn)于2006年,美國(guó)斯坦福大學(xué)教授、清華大學(xué)高等研究院特聘教授張首晟領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)成功地預(yù)言了一類(lèi)叫拓?fù)浣^緣體的材料,并在2008年與清華大學(xué)、中科院物理所的合作伙伴們一起提出了在拓?fù)浣^緣體中引入磁性將有可能實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的理論。

凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)一直是薛其坤的研究領(lǐng)域。拓?fù)浣^緣體是一種神奇的材料,它的神奇之處在于內(nèi)部絕緣,表面卻可以導(dǎo)電。2008年10月15日,薛其坤在課題組例行組會(huì)上聽(tīng)到博士生李耀義在文獻(xiàn)交流時(shí)介紹了拓?fù)浣^緣體的概念以及相關(guān)研究成果。與學(xué)生們進(jìn)一步討論后,薛其坤決定開(kāi)始拓?fù)浣^緣體研究,決定通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)。

“盡管前期我們已經(jīng)建立了很好的基礎(chǔ),但量子反?;魻栃?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件非??量?,實(shí)現(xiàn)非常困難?!毖芯繄F(tuán)隊(duì)成員、清華大學(xué)物理系何珂教授介紹,量子反?;魻栃?yīng)能夠出現(xiàn)的材料需要同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)條件:材料的電子結(jié)構(gòu)必須具有獨(dú)特的拓?fù)涮匦?;材料必須具有長(zhǎng)程鐵磁序;材料的體內(nèi)必須為絕緣態(tài)從而對(duì)導(dǎo)電沒(méi)有任何貢獻(xiàn)。

實(shí)現(xiàn)條件苛刻,但其未來(lái)應(yīng)用的潛力卻很大。研究團(tuán)隊(duì)介紹,量子反?;魻栃?yīng)在低能耗的電子元器件應(yīng)用領(lǐng)域可能發(fā)揮重要作用。目前如二極管、導(dǎo)線(xiàn)等電子元器件因?yàn)橥娏?、發(fā)熱,一部分電阻耗費(fèi)的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱量,但在呈現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的材料中,電子可以像地鐵一樣沿著一條通道運(yùn)動(dòng),不會(huì)發(fā)熱和損耗能量。

量子反?;魻栃?yīng)實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)分成兩組,一組專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)生長(zhǎng)出符合實(shí)驗(yàn)條件的樣品,另一組負(fù)責(zé)測(cè)量樣品的性質(zhì)和物理效應(yīng)。高質(zhì)量的材料是實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的關(guān)鍵,薛其坤親自擔(dān)任樣品生長(zhǎng)的總負(fù)責(zé),并安排馬旭村教授和何珂教授帶領(lǐng)幾位研究生具體進(jìn)行,測(cè)量工作則由物理系王亞愚教授負(fù)責(zé)。

“當(dāng)時(shí)沒(méi)有想過(guò)能不能成功,就想要試一試?!蹦菚r(shí),馬旭村研究組的何珂才剛剛回國(guó)參加工作,王亞愚的輸運(yùn)實(shí)驗(yàn)室也剛剛搭建調(diào)試完畢,兩個(gè)年輕人就在興奮、忐忑以及對(duì)未來(lái)的憧憬中開(kāi)始了實(shí)驗(yàn)。

困頓

“理論物理學(xué)家預(yù)言的一個(gè)假說(shuō),往往需要實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證?!蓖鮼営拚f(shuō)。在研究團(tuán)隊(duì)的眼里,發(fā)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的過(guò)程是一個(gè)遇到困難,不斷克服困難的“升級(jí)打怪”的過(guò)程。

團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室仿佛一個(gè)科幻世界,復(fù)雜的管線(xiàn)連接銀白色錫紙裹著的不銹鋼腔體,就在這些金屬腔體中,原子飛行、凝聚、慢慢形成具有特殊性質(zhì)的物質(zhì)。這些儀器被稱(chēng)為分子束外延,內(nèi)部處于接近月球表面的超高真空狀態(tài)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人需要非常小心,避免碰到工作中的儀器,否則有可能會(huì)讓他們幾天的工作前功盡棄。

“實(shí)驗(yàn)得非常謹(jǐn)慎?!北究飘厴I(yè)后選擇直博的馮硝進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后學(xué)了一年操作,“因?yàn)閮x器很復(fù)雜”,馮硝說(shuō),儀器上的一個(gè)小配件碰壞了,都有可能導(dǎo)致整個(gè)儀器癱瘓,如果損壞的零配件自己無(wú)法修復(fù),在國(guó)內(nèi)又無(wú)法買(mǎi)到,就需要耗費(fèi)幾個(gè)月時(shí)間從國(guó)外進(jìn)貨。

馮硝當(dāng)時(shí)和師兄常翠祖跟隨何珂負(fù)責(zé)拓?fù)浣^緣體材料的生長(zhǎng)。在拓?fù)浣^緣體研究初期,薛其坤就敏銳意識(shí)到,拓?fù)浣^緣體材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)與自己長(zhǎng)期從事的砷化鎵研究類(lèi)似。于是,他按照生長(zhǎng)砷化鎵的方法,安排現(xiàn)在已經(jīng)調(diào)到上海交通大學(xué)的賈金鋒具體帶領(lǐng)研究生研究、建立拓?fù)浣^緣體材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。

材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)描述的是一個(gè)個(gè)原子反應(yīng)后形成一個(gè)宏觀(guān)晶體的過(guò)程。掌握了材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),才能精確控制材料生長(zhǎng)。從1992年攻讀博士學(xué)位起,薛其坤就一直從事薄膜生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的系統(tǒng)研究,累積了20余年的經(jīng)驗(yàn)。他曾因相關(guān)的研究?jī)纱潍@得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

在薛其坤的指導(dǎo)下,賈金鋒帶領(lǐng)李耀義等研究生們僅用三四個(gè)月的時(shí)間,就在國(guó)際上率先建立了拓?fù)浣^緣體薄膜的分子束外延生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品生長(zhǎng)過(guò)程在原子水平上的精確控制,薄膜樣品的質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平?!斑@是關(guān)鍵的一步,邁出了這一步,后面的工作才能順利展開(kāi)??梢哉f(shuō)就是從建立起這類(lèi)材料的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的這一天起,我們就奠定了在這項(xiàng)研究中的領(lǐng)先地位?!毖ζ淅?qiáng)調(diào)。隨后,他又部署陳曦帶領(lǐng)張童、程鵬等研究了拓?fù)浣^緣體薄膜的若干量子特性,結(jié)果與理論符合的出奇好,這進(jìn)一步增強(qiáng)了他們團(tuán)隊(duì)的信心。

此后兩年多,在常翠祖、張金松、馮硝等的努力下,研究不斷取得階段性進(jìn)展:

2010年,完成對(duì)1納米到6納米(頭發(fā)絲粗細(xì)的萬(wàn)分之一)厚度薄膜的生長(zhǎng)和輸運(yùn)測(cè)量,得到系統(tǒng)的結(jié)果,從而使準(zhǔn)二維拓?fù)浣^緣體的制備和輸運(yùn)測(cè)量成為可能;

2011年,實(shí)現(xiàn)對(duì)拓?fù)浣^緣體能帶結(jié)構(gòu)的精密調(diào)控,使其成為真正的絕緣體,去除了體內(nèi)電子對(duì)輸運(yùn)性質(zhì)的影響;

2011年底,在準(zhǔn)二維、體絕緣的拓?fù)浣^緣體中實(shí)現(xiàn)了自發(fā)長(zhǎng)程鐵磁性,并利用外加?xùn)艠O電壓對(duì)其電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行原位精密調(diào)控。

但此后,研究工作陷入了停滯不前的狀態(tài)……

“從理論來(lái)看,當(dāng)時(shí)我們能想到的所有問(wèn)題似乎都解決了,但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果離最終的成功還非常遙遠(yuǎn)?!被貞浧?012年初最困難的時(shí)光,何珂說(shuō),那段時(shí)間大家都很焦慮,壓力很大,“因?yàn)檠芯繒r(shí)間比較長(zhǎng),付出了很多努力,非常擔(dān)心研究就此停滯不前”。

“后來(lái)發(fā)現(xiàn)即使?jié)M足了量子反?;魻栃?yīng)發(fā)生材料的三個(gè)條件,但材料的各個(gè)參數(shù)需要在微妙的平衡下,才有可能出現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)?!瘪T硝解釋?zhuān)瑢?shí)驗(yàn)有很多參數(shù),不同參數(shù)間排列組合會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)可能,最后就沉溺于這些可能性的探索中,甚至當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符預(yù)期時(shí),也很難判斷究竟是哪些地方存在問(wèn)題。

“科學(xué)發(fā)現(xiàn)可以是偶然的,但是為科學(xué)發(fā)現(xiàn)作出準(zhǔn)備是必然的?!毖ζ淅た吹搅诉@一切,把大家召集在一起,一番熱情洋溢的講話(huà)后,一位博士生形容自己“渾身發(fā)熱”、干勁十足。薛其坤心里非常篤定,要想完成科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn),那就得在嚴(yán)謹(jǐn)、重復(fù)的基礎(chǔ)上努力。

突破

突破來(lái)源于一次偶然的嘗試。

以往的實(shí)驗(yàn)中,研究團(tuán)隊(duì)擔(dān)心幾納米厚的拓?fù)浣^緣體材料被破壞,所以會(huì)設(shè)置一個(gè)襯底和一個(gè)保護(hù)層,并不斷優(yōu)化?!皟?yōu)化完襯底后就有一個(gè)明顯提升,但后來(lái)又到了平臺(tái)期?!备杏X(jué)自己無(wú)路可走的馮硝決定反其道而行之,看看去除材料保護(hù)層會(huì)怎樣,沒(méi)想到這樣反而獲得了顯示量子反?;魻栃?yīng)跡象的樣品。

2012年10月12日,周五傍晚,大家的郵箱里收到了團(tuán)隊(duì)成員郭明華發(fā)來(lái)的剛測(cè)量好的數(shù)據(jù)。這個(gè)樣品的霍爾電阻達(dá)到了17000歐姆附近,而縱向電阻出現(xiàn)了小小的下降。這小小的下降很有可能就是量子反?;魻栃?yīng)邊緣態(tài)的貢獻(xiàn)。常翠祖注意到這一點(diǎn),向薛老師發(fā)信息匯報(bào)了情況。

之所以說(shuō)只是跡象,是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并未達(dá)到25813歐姆的標(biāo)準(zhǔn)?!暗@對(duì)實(shí)驗(yàn)來(lái)講已經(jīng)是一個(gè)重大突破,之前從來(lái)沒(méi)有過(guò)類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)?!蓖鮼営藿忉尩?。

“當(dāng)時(shí)心里很忐忑,這是不是真的?”馮硝說(shuō),“大家都是壓著那種興奮,小心翼翼地想一定要重復(fù)出來(lái),證明它是真的?!?/p>

薛其坤形容自己當(dāng)時(shí)的情緒是興奮和擔(dān)心交織,“全世界很多頂尖實(shí)驗(yàn)室都在攻克這個(gè)實(shí)驗(yàn),我們不知道誰(shuí)在做,也不知道他們什么時(shí)候能做出來(lái)”。但很快,他就冷靜下來(lái),“這些年大家的努力奮斗一定會(huì)有回報(bào),天道酬勤?!?/p>

在接下來(lái)的一個(gè)半月他們?cè)诰o張焦灼中共同奮戰(zhàn),進(jìn)一步提高樣品質(zhì)量,并與物理所呂力研究組的通力合作,對(duì)樣品進(jìn)行了30毫開(kāi)溫度下的極低溫輸運(yùn)測(cè)量,終于在12月6號(hào)觀(guān)測(cè)到了完美的量子化平臺(tái)——量子反?;魻栃?yīng)被發(fā)現(xiàn)了!在那天,薛其坤特意帶了兩瓶香檳酒和團(tuán)隊(duì)成員慶祝。

2013年3月,成果順利發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主楊振寧先生興奮地表示:“這是第一次從中國(guó)實(shí)驗(yàn)室里發(fā)表的諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的物理學(xué)論文?!贝撕?,媒體的密集報(bào)道讓社會(huì)在短時(shí)間內(nèi)了解到“不明覺(jué)厲”的量子反?;魻栃?yīng),薛其坤的名字也被越來(lái)越多的人知曉。

薛其坤多次強(qiáng)調(diào),這次的成功是幾個(gè)優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)緊密高效合作的一個(gè)結(jié)果,同時(shí)也是實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)與理論團(tuán)隊(duì)緊密合作的結(jié)果。在探索量子反?;魻栃?yīng)的過(guò)程中,除了前面提到的張首晟,他們與中科院物理所的方忠、戴希,與清華大學(xué)的朱邦芬、段文暉等理論物理學(xué)家都有過(guò)很多有益的討論和合作。正像楊振寧先生所指出的,這個(gè)成功與我們中華傳統(tǒng)的人文關(guān)系有密切的關(guān)系。

收獲

在量子反?;魻栃?yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果剛發(fā)現(xiàn)的時(shí)候,國(guó)際上出現(xiàn)了一些質(zhì)疑的聲音?!暗覀兪呛苡凶孕诺?,我們是“專(zhuān)業(yè)”物理學(xué)家,有深厚的積累和過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)技術(shù),學(xué)生也都經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?xùn)練,所以我們的每一個(gè)數(shù)據(jù)都是可重復(fù)的?!毖ζ淅ふf(shuō)。

2014年至2016年,東京大學(xué)、加州大學(xué)、麻省理工學(xué)院、普林斯頓大學(xué)先后重復(fù)驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn),不同領(lǐng)域的權(quán)威學(xué)者們均將這一發(fā)現(xiàn)作為學(xué)術(shù)引用,在瑞典皇家科學(xué)院編寫(xiě)的《2016年諾貝爾物理獎(jiǎng)科學(xué)背景介紹》中,將此發(fā)現(xiàn)列為拓?fù)湮镔|(zhì)領(lǐng)域代表性的實(shí)驗(yàn)突破,得到了最權(quán)威評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)的高度認(rèn)可。

各項(xiàng)榮譽(yù)紛至沓來(lái):薛其坤在2014年榮獲求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)、何梁何利科學(xué)與技術(shù)成就獎(jiǎng),2016年獲首屆“未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)”。2018年還獲得國(guó)際上的一個(gè)納米科學(xué)成就獎(jiǎng),前面八屆的獲獎(jiǎng)?wù)甙ㄖZ貝爾物理獎(jiǎng)獲得者Albert Fert、碳納米管的發(fā)現(xiàn)者飯島澄男等著名科學(xué)家。團(tuán)隊(duì)成員馬旭村獲中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng),王亞愚獲中國(guó)物理學(xué)會(huì)“黃昆物理獎(jiǎng)”,何珂獲日本“仁科芳雄亞洲獎(jiǎng)”……

在團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了專(zhuān)業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練和作風(fēng)熏陶的學(xué)生們,也得到廣泛的認(rèn)可:常翠祖在2013年到美國(guó)麻省理工學(xué)院從事博士后研究,現(xiàn)在美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)物理學(xué)院任助理教授,并在2018年獲得了美國(guó)斯隆研究獎(jiǎng);張金松和馮硝畢業(yè)后赴美國(guó)斯坦福大學(xué)進(jìn)行博士后研究,現(xiàn)在分別在清華大學(xué)物理系和清華大學(xué)-北京市未來(lái)芯片技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心工作。

研究過(guò)程予以了他們很多回饋,但真正予以自己收獲的還是他們自己。在很多人眼中,薛其坤是“知識(shí)改變命運(yùn)”的代名詞,出生成長(zhǎng)于山東沂蒙山區(qū)革命根據(jù)地,為到北京讀研究生經(jīng)歷兩次失利,卻憑借從上午7點(diǎn)到晚上11點(diǎn)泡在實(shí)驗(yàn)室的生活模式和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)攻克了一個(gè)個(gè)物理難題。

馮硝也說(shuō),自己不算是聰明人,也曾面臨過(guò)糾結(jié),最終決定從事物理研究是因?yàn)椤拔冶в行判?,我所看到的就是真?shí)的東西”。而決定從事物理的那一天,這個(gè)出生于黑龍江一個(gè)小農(nóng)場(chǎng)的女孩兒并沒(méi)能想到自己能參與到一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)中。

再出發(fā)

“Now this is not the end. It is not even the beginning of the end. But it is, perhaps, the end of the beginning.”(取得勝利不是過(guò)程的終結(jié),甚至連終結(jié)的開(kāi)始都不是。相反,它很可能一個(gè)新起點(diǎn)的開(kāi)始)王亞愚引用了丘吉爾的這番話(huà)來(lái)描述他們的研究過(guò)程。量子反?;魻栃?yīng)的發(fā)現(xiàn),于他們的研究而言,僅是一個(gè)開(kāi)始,還有更高的山峰等著他們攀登。

薛其坤說(shuō),科學(xué)家的研究是為了建立原理和方法,為了以后研究更加成熟,為了和產(chǎn)業(yè)工業(yè)結(jié)合。因此,如何降低量子反?;魻栃?yīng)實(shí)現(xiàn)的苛刻條件要求,成為研究團(tuán)隊(duì)正在攀登的山峰。

幾年來(lái),這支隊(duì)伍一路攀登,一路收獲。2015年,團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)零電導(dǎo)平臺(tái)的首次觀(guān)測(cè);2014、2015年和2017年,團(tuán)隊(duì)在磁性摻雜拓?fù)浣^緣體的磁性和輸運(yùn)性質(zhì)的調(diào)控方面取得多次突破……

2018年,團(tuán)隊(duì)又實(shí)現(xiàn)兩個(gè)重要進(jìn)展——大幅提高了量子反?;魻栃?yīng)觀(guān)測(cè)溫度,首次實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)多層結(jié)構(gòu)。

何珂說(shuō),目前實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的溫度極低,這不僅阻礙了進(jìn)一步研究,也讓其走向?qū)嶋H應(yīng)用帶來(lái)挑戰(zhàn)?!霸瓉?lái)的溫度是比絕對(duì)零度高0.03度,現(xiàn)在是比絕對(duì)零度高0.3度,溫度提高了10倍”。

而量子反?;魻栃?yīng)多層結(jié)構(gòu)是指,把實(shí)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)的一層薄膜,像搭磚塊兒一樣“壘砌”起來(lái)。王亞愚解釋說(shuō),這就像以前只有一條電子運(yùn)行的高速公路,現(xiàn)在要建設(shè)立交橋,從而增強(qiáng)材料的導(dǎo)電能力。

“這個(gè)聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單,但實(shí)驗(yàn)上有相當(dāng)大的難度?!焙午娼榻B,這一項(xiàng)目對(duì)技術(shù)的要求非常高,實(shí)現(xiàn)一個(gè)量子反?;魻栃?yīng)層已經(jīng)非常困難了,形成一個(gè)多層結(jié)構(gòu),同時(shí)各層之間還能不受彼此干擾地正常運(yùn)轉(zhuǎn)就難上加難?!氨M管很難,但這為探索更多新奇的拓?fù)淞孔游飸B(tài)打下一個(gè)非常好的基礎(chǔ)?!焙午嬲f(shuō)。

如今,研究團(tuán)隊(duì)每天仍然花費(fèi)大量的時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室中,不斷去生長(zhǎng)樣品、測(cè)試,他們都期待能夠發(fā)現(xiàn)更多有趣的量子物態(tài)和量子效應(yīng)。

薛其坤說(shuō),量子反?;魻栃?yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是國(guó)家改革開(kāi)放40年來(lái),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的大力支持下,中國(guó)科學(xué)家沖擊國(guó)際科學(xué)技術(shù)難題的重要的例子?!案母镩_(kāi)放為我們中國(guó)科學(xué)走向世界奠定了非常好的基礎(chǔ),給中國(guó)科學(xué)家造就了一個(gè)史無(wú)前例的黃金時(shí)代?!彼粲?,中國(guó)人要有學(xué)術(shù)自信,要敢于去挑戰(zhàn)重大科學(xué)難題。解決重大科學(xué)難題,解決核心技術(shù)難題,是科技工作者報(bào)效祖國(guó)、回報(bào)人民最好的答卷,也是中國(guó)科學(xué)真正走向世界中心的關(guān)鍵標(biāo)志。

從葉企孫先生第一次實(shí)現(xiàn)對(duì)普朗克常數(shù)的測(cè)定,到發(fā)現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng),已經(jīng)過(guò)去近百年的時(shí)間。百年間,變化的是日新月異的科技水平,不變的,是科學(xué)家們追崇始終不變的“初心”,這就像量子反?;魻栃?yīng)與普朗克常數(shù)永恒不變的線(xiàn)性關(guān)系那樣。

“物格而后知至,知至而后意誠(chéng),意誠(chéng)而后心正,心正而后身修,身修而后家齊,家齊而后國(guó)治,國(guó)治而后天下平?!?018年5月,薛其坤作為嘉賓登上《朗讀者》的舞臺(tái),并且朗誦了《大學(xué)》?!拔乙阉I(xiàn)給無(wú)數(shù)為中國(guó)物理奠基的葉企孫先生和諸位前輩們?!毖ζ淅ふf(shuō)。

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