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qy球友会 - 薛其坤院士,能否在诺奖舞台上续写辉煌?

qy球友会 - 薛其坤院士,能否在诺奖舞台上续写辉煌?

近年来,随着前日即10月5日生理学或医学奖的揭晓,2025年诺贝尔奖的“开奖周”再度拉开了序幕。紧接着,在10月6日的晚间,大家的目光聚焦于即将公布的诺贝尔物理学奖,特别是对中国科学家的期待再度升温。自2015年屠呦呦获得诺奖以来,中国是否有机会迎来第二位自然科学诺贝尔奖得主?这很大程度上取决于南方科技大学校长薛其坤院士的傲人成就,尤其是他在“量子反常霍尔效应”领域的创新贡献。值得注意的是,围绕霍尔效应的诺奖历史中,已有三次专门颁发给与其相关的研究。

在过去的四十年中,“量子霍尔效应”屡屡登上诺贝尔奖的舞台,充分证明了其在基础科研中的重要性。历史可以追溯到1879年,当时美国科学家埃德温·霍尔在探讨金属导电机制的过程中偶然发现了“霍尔效应”。通过在金属体内施加电流,并开启一个垂直于电流的磁场,他观察到了流经导体的电流中出现的霍尔电压。由此,霍尔效应被广泛应用于包括速度传感器在内的众多技术。

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进入1980年代,德国物理学家K. von Klitzing进一步深入研究二维电子系统的“霍尔电阻”,发现在极低温和强磁场的极端条件下,样品的霍尔电阻会出现量子化的平台,纵向电阻则表现为“零电阻态”。这一现象被称为“整数量子霍尔效应”,而其背后的物理机制则引发了对拓扑理论的关注,从而开启了拓扑物理学的全新篇章。除了整数量子霍尔效应,科学家们还发现了与之截然不同的“分数量子霍尔效应”,这个现象颠覆了传统观念,揭示了电子能够以1/3的电荷量分裂。 qy球友会

以此为基础,美国理论物理学家邓肯·霍尔丹于1988年计算得出,即使在零磁场条件下,也能够观察到整数量子霍尔效应,这便是后来所称的“量子反常霍尔效应”。这一理论为量子霍尔效应的深层理解提供了重要线索,并最终为他赢得了2016年诺贝尔物理学奖。

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再将视线聚焦于薛其坤院士及其团队,他们于2013年在《科学》杂志上发表了关于“整数量子反常霍尔效应”的重大研究,成为中国首次在国际生物物理学领域取得突破的代表性成果。著名物理学家杨振宁对此发表高度评价,称其为“中国实验室里首次发表的诺贝尔奖级别的物理学论文”。此后,薛院士凭借此成就获得了2018年国家自然科学一等奖,并在2023年荣获国家最高科学技术奖。

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同时,中国科学界在实验物理研究中也实现了重大进展,成功验证了在零磁场条件下的“分数量子反常霍尔效应”。就在2023年诺奖季之前,上海交通大学的李听昕与刘晓雪教授在李政道研究所首次直接观察到这一效应,并提供了实证数据。对此,薛院士通过视频表达了对他们的祝贺。 qy球友会

进入2026年诺贝尔物理学奖的倒计时阶段,前景似乎愈发明朗。科睿唯安发布的“引文桂冠奖”候选名单中,薛其坤因其在“量子反常霍尔效应”的实验观测被提名。自2002年设立以来,获得该桂冠的约89位科学家均在日后获得诺奖,这一数据充分预测了诺奖的可能性,有望为薛其坤的获奖前景增添更多希望。

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