微觀世界的運(yùn)行由量子力學(xué)規(guī)律支配，會(huì)顯示出完全不同于宏觀世界的現(xiàn)象。當(dāng)前，能夠在宏觀尺度顯示量子力學(xué)效應(yīng)的量子材料是物理學(xué)、材料科學(xué)、電子學(xué)、量子信息等學(xué)科共同關(guān)注的焦點(diǎn)，有可能會(huì)推動(dòng)材料、信息、能源等技術(shù)的革命性發(fā)展。剛剛落幕的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由我國(guó)科學(xué)家薛其坤、王亞愚、何珂、馬旭村、呂力為代表的研究團(tuán)隊(duì)完成的“量子反�；魻栃�應(yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)”項(xiàng)目，獲得2018年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。 ':!3jZP"m  
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這項(xiàng)研究成果是世界物理學(xué)界近20年來(lái)最重要的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)之一，成果將推動(dòng)新一代低能耗晶體管和電子學(xué)器件的發(fā)展，可能加速推進(jìn)信息技術(shù)革命的進(jìn)程。 X!7VyE+n  
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量子反常霍爾現(xiàn)象因何能成為物理學(xué)研究皇冠上的明珠？它的發(fā)現(xiàn)究竟具有怎樣的科學(xué)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)意義？請(qǐng)聽(tīng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)副校長(zhǎng)薛其坤怎么說(shuō)。 VDByj "%  
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矛盾的研究  cS D._"P  
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要實(shí)現(xiàn)反常霍爾效應(yīng)量子化，所需要的實(shí)驗(yàn)材料必須同時(shí)滿(mǎn)足3個(gè)幾乎相互矛盾的嚴(yán)苛條件，這幾乎是不可能完成的任務(wù) 861i3OXVE>  
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如何讓量子霍爾效應(yīng)出現(xiàn)反常？這是過(guò)去30多年里，凝聚態(tài)物理和材料物理領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)的實(shí)驗(yàn)之一。因?yàn)�，要�?shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，所需要的實(shí)驗(yàn)材料必須同時(shí)滿(mǎn)足3個(gè)嚴(yán)苛條件。 mVv\bl?<  
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是要讓導(dǎo)體同時(shí)實(shí)現(xiàn)“磁性的”“拓?fù)涞摹薄敖^緣的”。而這3個(gè)條件之間常常是相互矛盾的，如果有磁性，做到絕緣不容易；相反如果絕緣，磁性很可能就消失了�！斑@就好比一個(gè)運(yùn)動(dòng)員，既要有速度又要有力量還要有技巧，這幾乎是不可能完成的任務(wù)�！鼻迦A大學(xué)物理系主任王亞愚說(shuō)。 p~Hvl3SxR  
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幸運(yùn)的是，2006年，一種新型材料——拓?fù)浣^緣體的出現(xiàn)，讓全球物理學(xué)家們看到了希望。 Lh8bQH  
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“拓?fù)浣^緣體是一種新型量子材料，它的內(nèi)部是絕緣的，但在它的邊界或表面總存在導(dǎo)電的邊緣態(tài)�！蓖鮼営藿忉屨f(shuō)。 eeW' [  
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這種神奇材料的構(gòu)想最初是張首晟與美國(guó)另外兩位科學(xué)家共同提出的。后來(lái)，張首晟通過(guò)與中國(guó)科學(xué)院物理所和清華大學(xué)的合作，把拓?fù)浣^緣體研究帶到了中國(guó)。 c N
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