2023年度國家最高科學技術獎獲得者薛其坤:追求極致 勇闖科學無人區

央視網消息(新聞聯播):2023年度國家最高科學技術獎獲得者薛其坤,是凝聚態物理領域享有國際聲譽的實驗物理學家。他胸懷祖國,把科技報國作爲天職,潛心基礎研究前沿科學問題,取得了一個個影響世界的科研成果。

在清華大學低維量子物理國家重點實驗室,薛其坤院士正在和研究團隊一起分析最新的實驗結果。從2012年首次在實驗上觀測到量子反常霍爾效應到現在,12年來,團隊一直在持續推進更深層次的原理和應用的基礎研究,並不斷取得更多新的進展。量子反常霍爾效應是凝聚態物理中的一個重要量子效應。在它的作用下,原本雜亂無章的電子,不依賴強磁場也會變得十分有序,也就是沒有電阻,從而有可能解決電子器件發熱的根本問題。一直以來,量子反常霍爾效應僅停留在理論層面,並沒有被實驗證實。能否找到顯示量子反常霍爾效應的材料?2009年,薛其坤帶領團隊向這個無人區探索。

在實驗方法上獨闢蹊徑。薛其坤創新性地解決了在原子級別精密製備和調控量子材料的難題。隨後,團隊先後測試了1000多個樣品,一步一步地提高樣品質量。經過持續不斷地反覆推理、實驗,2012年底,薛其坤團隊在世界上首次在實驗上觀測到了量子反常霍爾效應。這一研究成果很快發表在《科學》雜誌,在約一年後,該結果被國際上多個實驗室在相同體系中重複,從而確認了該發現。

在嚴謹的科研過程中,薛其坤還發現了異質結界面高溫超導,爲解決高溫超導機理開闢了全新的途徑。現在,薛其坤率領團隊爲解決高溫超導機理問題、高溫量子反常霍爾效應和拓撲量子物態的應用、拓撲量子計算的實現等重大科學問題繼續努力奮鬥。