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全世界等了整整一百多年,等一个诞生在中国本土实验室的诺贝尔物理学奖。北京时间10

全世界等了整整一百多年,等一个诞生在中国本土实验室的诺贝尔物理学奖。北京时间10月6日17点45分,斯德哥尔摩那通决定江湖地位的电话就要拨过来了。

每年诺奖物理奖开奖前后,网上总得吵个天翻地覆,而今年咱们国内所有人的目光,几乎全钉在了薛其坤院士和他团队的量子反常霍尔效应研究上。

开奖前这阵子,各路预测榜单几乎全把薛其坤院士排在了物理奖第一梯队,特别是9月份刚拿下的引文桂冠奖,直接把大伙的期待值拉到了天花板。

毕竟这奖在圈里有个响当当的外号——诺奖风向标。可能很多人看到这名字就头大,量子、霍尔,听着就离自己十万八千里。其实你完全可以把它理解成电子世界的高速路。

早年间发现的普通量子霍尔效应,确实能让电子按车道有序跑,不堵车、能耗低,但有个致命毛病——得加超强磁场,强度大概是地球磁场的几十万甚至上百万倍,产生这么大磁场的设备,差不多有冰箱那么大。

你总不能给你手机旁边塞个冰箱吧?所以这玩意儿理论再牛,也没法用到日常电子产品里,只能待在实验室里。

而薛其坤团队搞出来的量子反常霍尔效应,最牛的地方就是不用外加任何磁场,照样能让电子规规矩矩分车道行驶。说直白点,就是不用那台大冰箱,也能跑出零电阻的高速通道。

这意味着什么?意味着未来的芯片、晶体管,能耗能大幅降下来,发热问题能从根上缓解。你再也不用打半小时游戏手机就烫得能煎蛋,笔记本电脑不用背个沉甸甸的散热板,数据中心不用花大价钱建冷却系统。往大了说,这可能直接撬动下一轮信息技术革命,往小了说,你下次换手机,续航没准直接翻一倍。

你别觉得这是实验室里随便捣鼓出来的小发现。从1988年有物理学家提出这个理论设想开始,全世界顶尖实验室抢了二十多年,没人能在实验上做出来。

为什么?太难了。你得在只有原子级厚度的薄膜材料里,精准掺入磁性杂质,还得保证材料完美无瑕,差一个原子都可能前功尽弃。

薛其坤团队整整磨了4年,做了1000多个样品,一遍一遍调整参数、验证结果,才在2012年底第一次观测到了这个效应,2013年把论文发在了《科学》上。当时杨振宁先生直接说,这是中国实验室第一次发表出诺贝尔奖级的物理学论文。

这话真不是客气。这成果出来之后,东京大学、麻省理工、斯坦福这些顶流实验室紧跟着就复现了结果,然后全世界一窝蜂都扎进这个方向做研究。

到现在,当年那篇论文已经被引用了3900多次,德国、美国的国家计量机构都已经开始用这个效应做电阻标准,不用再靠笨重的强磁设备,精度能做到十亿分之几的误差。说它改变了整个凝聚态物理的研究方向,真一点都不夸张。

再说说大家最关心的这个“诺奖风向标”引文桂冠奖。这奖是科睿唯安按论文引用数据评的,2002年设立到现在,一共出了89位得主后来拿了诺贝尔奖,虽说转化率大概18%,不是百分百中,但能进这个名单,就等于你的成果已经被全球学术界公认为“够格拿诺奖”的水平。

今年物理学的引文桂冠全给了凝聚态物理方向,薛其坤院士是其中唯一的中国内地科学家,分量有多重不言而喻。

当然我也得说句实在话,诺奖这东西,不全看学术分量,还有很多玄学因素。比如评委会的口味,比如会不会同时兼顾几个研究方向,比如会不会优先颁给资历更老的科学家。开奖前各种预测再热闹,也没人能打包票。网上现在有人说稳了,有人说别奶,吵来吵去都正常。

但在我看来,其实不管最终拿不拿这个奖,薛其坤院士和他的成果都已经站得住了。过去我们聊中国的基础科学,总有人说我们只会跟跑,只会做应用。

但量子反常霍尔效应是实打实的从0到1的原创突破,核心实验全是在中国本土的实验室里完成的,是咱们自己的科学家坐了十几年冷板凳啃下来的硬骨头。它的价值,早就不是一个奖项能定义的了。

我刷相关的讨论刷到半夜,说不期待是假的。我们等这个本土的物理诺奖,等了实在太久了。一百多年前霍尔发现反常霍尔效应的时候,我们还在近代科学的门槛外徘徊;几十年前量子霍尔效应拿诺奖的时候,我们的实验室还在追赶的路上。

而今天,我们自己的科学家拿出了同量级的成果,站在了这个领域的最前排。

当然,就算今年没等到也没关系,基础科学的突破从来都不是为了拿奖。但心里话还是那句——真的希望下午那通电话,能拨到北京的实验室里。

不为别的,就为让那些甘心坐冷板凳的科研人知道,他们的坚持,全中国都在看着,全世界都在等着。