薛其坤：以創(chuàng)新精神探尋量子世界奧秘

來源：新華網 2016-10-19 閻冬

　　近日，以“創(chuàng)新源于科技”為主題的未來論壇科技創(chuàng)新峰會在北京舉行。首屆未來科學大獎物質科學獎得主、清華大學副校長薛其坤教授受邀出席峰會并發(fā)表主旨演講，這是其獲獎后首次公開亮相。會后，薛其坤接受了新華網采訪并表示，科學的魅力在于會給人類帶來無限的想象空間，科研工作者要時刻保持好奇心，不斷發(fā)現(xiàn)并解決新問題。

　　采訪過程中，薛其坤首先結合其研究成果進一步講解了量子現(xiàn)象。他說，普通狀態(tài)下的電子運動軌跡是無序的，時有碰撞，電子設備也會因此而發(fā)熱，導致能量損耗，這也是目前整個微電子產業(yè)面臨的瓶頸問題之一。但在超導和量子霍爾效應這兩個奇異的量子現(xiàn)象中，發(fā)熱問題可以被完全避免。薛其坤表示，量子反常霍爾效應代表著微觀世界電子運動的新規(guī)律，這一發(fā)現(xiàn)將為電子器件發(fā)展、量子計算機應用等領域開辟新的道路，為人類社會帶來巨大的應用前景。

　　薛其坤及團隊自2012年10月在實驗中發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應至今已有4年時間，薛其坤說，其團隊目前所取得的較大的進展就是將測量到量子反常霍爾效應的溫度——即觀測溫度從30mk（負273.12℃，僅比絕對零度高0.03℃）提升了約30倍。“盡管目前我們已經達到1k的觀測溫度，但仍需要非常昂貴的制冷設備進行實驗觀測。我們希望在今后兩三年內將觀測溫度提高到4k以上，目標是在液氮甚至液氦溫區(qū)實現(xiàn)量子反常霍爾效應，屆時將可以考慮在特種器件等領域進行研發(fā)應用。當然，隨著科研的進一步深入，也將衍生更多的新思路和新技術。”薛其坤也以人們日常生活為例作了進一步的說明，“如果量子反常霍爾效應實現(xiàn)產業(yè)化應用后，最顯著的一點就是我們的電器設備能耗都將大大降低，電腦發(fā)熱現(xiàn)象得到緩解、手機充電時間縮短，這些都與我們的生活密切相關。”

　　然而提高觀測溫度并非易事。薛其坤也表示，今后科研團隊還需要解決很多的科學問題并反復實驗研究，但同時這也是科學研究的魅力所在。在薛其坤看來，科研創(chuàng)新就是要不斷以開放的思維發(fā)現(xiàn)并解決新問題，直到得出圓滿的結論。目前我國已經采取了很多激勵人才的有力措施，注重引導培養(yǎng)年輕的科研人從事科學研究，逐漸形成尊重科學、崇尚科學的良好氛圍，這是一個特別好的現(xiàn)象。他也強調，科學研究在行業(yè)競爭中是最激烈、最艱難的領域，科研工作者必須樹立熱愛科學的精神，掌握扎實的理論知識及實驗技術，以持之以恒的耐心為尋求新的發(fā)現(xiàn)不懈努力。

　　未來物理學發(fā)展的前沿方向是什么？薛其坤也給出了自己的答案：“就目前我所研究的量子反常霍爾效應和高溫超導領域來看，想要實現(xiàn)大規(guī)模應用還有很長的一段路要走，但我將不遺余力繼續(xù)追尋新的重要科學發(fā)現(xiàn)，踏踏實實走好每一步路，逐漸實現(xiàn)這一目標。這是一個合格的科研工作者所應持有的最正確的科學態(tài)度。”

編輯：苑苑