随着科技的快速的提升,不妨大胆想象一下:量子计算机在短短200秒内完成世界经典超级计算机一万年的计算任务,超级计算机将有可能成为iPad大小的掌上计算机,电动汽车可以几个月不充电且使用的过程中不会发热不会速度变慢……
早在2012年12月,薛其坤团队在真实材料中观测到量子反常霍尔效应。这项研究成果为未来信息技术革命提供了全新的原理,若用它和超导态有机结合去做量子计算机,科幻电影中的强人工智能就非常有可能变成现实。
10月24日,美国物理学会宣布薛其坤获得2024年度巴克利奖。该奖项被公认为国际凝聚态物理领域的最高奖,旨在表彰在该领域作出卓越贡献的科学家。薛其坤和美国哈佛大学教授Ashvin Vishwanath共同凭借“对具有拓扑能带结构的材料的集体电子性质的开创性理论和实验研究”获奖。据悉,这是该奖自1953年授奖以来首次颁发给中国籍物理学家。
多年来,量子反常霍尔效应被视为物理学界的重大挑战。它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质,是一种全新的量子效应;它的实现更加困难,需要精准的材料设计、制备与调控。这一奇妙的物理现象很有一定的概率会带来下一次的信息革命,多个世界一流的研究组一直在研究量子反常霍尔效应,却没取得突破。如此困难的研究实验,却成功被中国的科学家薛其坤完成,一切要从15年前说起。
4年的时间,他们前后制备了1000多个样品,经历了无数次的失败。每次失败后,薛其坤再次带领团队改进样品、创新方法;又失败了,再改进、再创新。在这些失败中,薛其坤学到了很多,比如坚韧、坚持……这些品质,日后都帮助薛其坤成为一个“皮实”的学者。
薛其坤曾把自己比喻为沂蒙山区始发的“小船”。这艘小船乘风破浪,在地球转了一个圈:到济南读大学,赴日本、美国留学,最终驶回清华大学、南方科技大学……“父母给了小船生命;小船有毛病了,导师帮忙修修,方向不对了,导师给指导指导;我的学生赋予了小船更青春的生命……”薛其坤说。家乡成为他前进道路上永远的人生坐标和能量源。
1962年,薛其坤出生于临沂市蒙阴县高都镇西峪村。那时的沂蒙山区,是全国出名的贫穷的地方,他的期望就是走出山区。从课本上,薛其坤学到了牛顿、爱因斯坦,并认识到成为一名科学家能给社会带来非常大的福祉,于是他朦朦胧胧地有了成为科学家的想法。
凭借着努力,他成为山东大学光学系的一名学生。毕业后,薛其坤到了曲阜师范大学物理系工作,利用工作之余的时间复习备考研究生。1987年,他终于进入中国科学院物理研究所凝聚态物理专业学习。回顾当年的求学经历,他说:“如果成为研究生能够让我更接近成为科学家的崇高理想,那么为了这个崇高的目标,作出再大努力都值得。”
几十年如一日,至今,薛其坤仍就保持着“7-11”的作息时间。1992年6月,薛其坤来到日本东北大学金属材料研究所学习,实验室的导师樱井利夫要求,工作日必须早上7点到实验室,晚上11点离开。“出了错,导师的脸色就很难看,我的自信心受到很大打击。”语言不通、作息严苛,薛其坤压力很大。
一年半之后,薛其坤凭借扎实功底和超常付出,取得了一项重要的科研突破,这是“7-11实验室”30年来的最大成果。薛其坤终于感觉到,自己这个山东农村放牛娃脑海里朦朦胧胧的梦想,开始变得有一点线年,薛其坤被邀请在物理学顶级规模的美国物理学会年会上做报告,糟糕的英语口语让他不知所措。为了能够更好的保证万无一失,他把要讲的每个英语单词、每句线多遍。当听到掌声与赞扬时,薛其坤觉得“像夏天渴时喝了冰水一样,很舒服”。那是一个转折点,经过刻苦攻读,薛其坤构筑了坚实深厚的理论功底和知识体系,通过接触和了解世界物理领域的前沿信息,开阔了视野。
薛其坤介绍,量子科技的变革将深刻改变人类生活。如果我们迎来了第二代量子技术的广泛应用,量子计算机和量子互联网得以实现的话,云处理数据的速度、掌控数据的能力将大为提升,信息的安全性会得到极大的增强,现有的很多探测技术和传感技术也会大幅度的提高,整个信息时代会迎来一个跨越式发展。
在实验技术与科研训练中,薛其坤对学生的要求到了近乎苛刻的地步。他要求学生写报告时,不能有一个标点符号的错误;操作仪器,要做到闭着眼睛都能操作无误。如今他已带领更多人走出他们的“第一步”——追求极致。
薛其坤曾这样寄语年轻人:尽管这个时代经济快速地发展,互联网信息高速膨胀,但探索自然界的奥秘是让人感觉到很振奋的一个领域。青年科研工作者要有追求科学、探索自然奥秘的理念和精神,并朝这个方向努力,学好知识,未来投入基础研究领域,为人类科学进步作出贡献。
“就像游山玩水时也会感觉累,但这种累往往和快乐、和享受的美景结合在一起。做技术探讨研究的科学家大都是这种状态。”薛其坤说,“很多人就是因为这种坚持,给人类带来了可能1000万人干10年都干不出来的研究突破。”
马斯克将注意力放在新能源汽车、人工智能等商业项目,而薛其坤则将目光投向基础理论研究,“马斯克的技术可能过二十年、三十年就消失了。而基础理论的研究成果,可当作一种科学知识传播下去,100年,200年,1000年。”
当前,我们的地球狂飙突进,朝太空、深海、微观世界、潜意识、第四维等种种坐标探索新的知识,而这些梦想般的实验,都源于一种究元的冲动——我们来自什么地方,去往何处。薛其坤是这个时代对这样一些问题充满好奇的人之一。
在漫长孤独的科研工作过程中,薛其坤的家人成了他坚持到底的精神支撑,在一次通话中儿子用稚嫩的声音为他朗读了“我是中国人,我爱自己的祖国……”,这样一段话给了他勇气和力量。
此外,薛其坤带领团队继续向高温超导机理的研究攻关,他深知,谁先找到在常温常压下实现超导的材质与方法,谁就将带领人类开启一个新的文明纪元。他还将清华大学和南方科技大学的团队力量结合在一起,争取在这个方向做出重要成果。
他直言自己“在24小时的任何一个时间里都可以工作”。这样的勤奋不但源于儿时艰苦生活锻炼的坚强意志,更源于能轻松实现梦想的内生动力,“赶上国家改革开放,为我这样的年轻人创造了实现梦想的机会,我是非常幸运的。”
薛其坤带领团队打造了世界上第一个“低维量子物质非平衡态物理性质原位综合实验研究平台”,这样的平台“就好像一艘航空母舰,把研究低维量子物质需要的各种技术和设备集成在一个平台上。有了它,我们就能攻克在这样的领域研究中盲人摸象的问题,从更高、更全面的站位开展探索。”
他说,要想真正做一位幸福的量子科学家,就要在世界舞台上展示国家的强大。只有国家强大,我们才会有更好的条件,更多的年轻人就会投身其中,我们的科技就会得到更好的发展。这个科研领域就像世界上的旅游打卡点一样,投身其中的人会感觉到很荣耀和幸福。
随着科技的快速的提升,不妨大胆想象一下:量子计算机在短短200秒内完成世界经典超级计算机一万年的计算任务,超级计算机将有可能成为iPad大小的掌上计算机,电动汽车可以几个月不充电且使用的过程中不会发热不会速度变慢……
早在2012年12月,薛其坤团队在真实材料中观测到量子反常霍尔效应。这项研究成果为未来信息技术革命提供了全新的原理,若用它和超导态有机结合去做量子计算机,科幻电影中的强人工智能就非常有可能变成现实。
10月24日,美国物理学会宣布薛其坤获得2024年度巴克利奖。该奖项被公认为国际凝聚态物理领域的最高奖,旨在表彰在该领域作出卓越贡献的科学家。薛其坤和美国哈佛大学教授Ashvin Vishwanath共同凭借“对具有拓扑能带结构的材料的集体电子性质的开创性理论和实验研究”获奖。据悉,这是该奖自1953年授奖以来首次颁发给中国籍物理学家。
“作为一名中国科学家能够入选,还是相当意外。”薛其坤表示,能轻松的获得巴克利奖是莫大的幸福,这也表明中国进入了世界物理学舞台的中央,自己将努力带领团队向着这个方向继续攻坚克难。
在物理学界,霍尔效应一直是近百年来科学家持续突破的方向,也是当下凝聚态物理领域最热门的线年,美国物理学家霍尔在研究金属的导电机制时意外发现了霍尔效应。
多年来,量子反常霍尔效应被视为物理学界的重大挑战。它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质,是一种全新的量子效应;它的实现更加困难,需要精准的材料设计、制备与调控。这一奇妙的物理现象很有一定的概率会带来下一次的信息革命,多个世界一流的研究组一直在研究量子反常霍尔效应,却没取得突破。如此困难的研究实验,却成功被中国的科学家薛其坤完成,一切要从15年前说起。
4年的时间,他们前后制备了1000多个样品,经历了无数次的失败。每次失败后,薛其坤再次带领团队改进样品、创新方法;又失败了,再改进、再创新。在这些失败中,薛其坤学到了很多,比如坚韧、坚持……这些品质,日后都帮助薛其坤成为一个“皮实”的学者。
薛其坤曾把自己比喻为沂蒙山区始发的“小船”。这艘小船乘风破浪,在地球转了一个圈:到济南读大学,赴日本、美国留学,最终驶回清华大学、南方科技大学……“父母给了小船生命;小船有毛病了,导师帮忙修修,方向不对了,导师给指导指导;我的学生赋予了小船更青春的生命……”薛其坤说。家乡成为他前进道路上永远的人生坐标和能量源。
1962年,薛其坤出生于临沂市蒙阴县高都镇西峪村。那时的沂蒙山区,是全国出名的贫穷的地方,他的期望就是走出山区。从课本上,薛其坤学到了牛顿、爱因斯坦,并认识到成为一名科学家能给社会带来非常大的福祉,于是他朦朦胧胧地有了成为科学家的想法。
凭借着努力,他成为山东大学光学系的一名学生。毕业后,薛其坤到了曲阜师范大学物理系工作,利用工作之余的时间复习备考研究生。1987年,他终于进入中国科学院物理研究所凝聚态物理专业学习。回顾当年的求学经历,他说:“如果成为研究生能够让我更接近成为科学家的崇高理想,那么为了这个崇高的目标,作出再大努力都值得。”
几十年如一日,至今,薛其坤仍就保持着“7-11”的作息时间。1992年6月,薛其坤来到日本东北大学金属材料研究所学习,实验室的导师樱井利夫要求,工作日必须早上7点到实验室,晚上11点离开。“出了错,导师的脸色就很难看,我的自信心受到很大打击。”语言不通、作息严苛,薛其坤压力很大。
一年半之后,薛其坤凭借扎实功底和超常付出,取得了一项重要的科研突破,这是“7-11实验室”30年来的最大成果。薛其坤终于感觉到,自己这个山东农村放牛娃脑海里朦朦胧胧的梦想,开始变得有一点线年,薛其坤被邀请在物理学顶级规模的美国物理学会年会上做报告,糟糕的英语口语让他不知所措。为了能够更好的保证万无一失,他把要讲的每个英语单词、每句线多遍。当听到掌声与赞扬时,薛其坤觉得“像夏天渴时喝了冰水一样,很舒服”。那是一个转折点,经过刻苦攻读,薛其坤构筑了坚实深厚的理论功底和知识体系,通过接触和了解世界物理领域的前沿信息,开阔了视野。
近年来,我国成功研制“九章二号”“祖冲之二号”量子计算原型机,量子科技发展突飞猛进,多个国家在这条关乎人类未来的科技赛道上奋勇争先。
量子反常霍尔效应是描述电子在微观世界运动规律的全新科学效应,也是薛其坤最广为人知的一项科学发现。
薛其坤介绍,量子科技的变革将深刻改变人类生活。如果我们迎来了第二代量子技术的广泛应用,量子计算机和量子互联网得以实现的话,云处理数据的速度、掌控数据的能力将大为提升,信息的安全性会得到极大的增强,现有的很多探测技术和传感技术也会大幅度的提高,整个信息时代会迎来一个跨越式发展。
在实验技术与科研训练中,薛其坤对学生的要求到了近乎苛刻的地步。他要求学生写报告时,不能有一个标点符号的错误;操作仪器,要做到闭着眼睛都能操作无误。如今他已带领更多人走出他们的“第一步”——追求极致。
薛其坤曾这样寄语年轻人:尽管这个时代经济快速地发展,互联网信息高速膨胀,但探索自然界的奥秘是让人感觉到很振奋的一个领域。青年科研工作者要有追求科学、探索自然奥秘的理念和精神,并朝这个方向努力,学好知识,未来投入基础研究领域,为人类科学进步作出贡献。
“就像游山玩水时也会感觉累,但这种累往往和快乐、和享受的美景结合在一起。做技术探讨研究的科学家大都是这种状态。”薛其坤说,“很多人就是因为这种坚持,给人类带来了可能1000万人干10年都干不出来的研究突破。”
马斯克将注意力放在新能源汽车、人工智能等商业项目,而薛其坤则将目光投向基础理论研究,“马斯克的技术可能过二十年、三十年就消失了。而基础理论的研究成果,可当作一种科学知识传播下去,100年,200年,1000年。”
当前,我们的地球狂飙突进,朝太空、深海、微观世界、潜意识、第四维等种种坐标探索新的知识,而这些梦想般的实验,都源于一种究元的冲动——我们来自什么地方,去往何处。薛其坤是这个时代对这样一些问题充满好奇的人之一。
在漫长孤独的科研工作过程中,薛其坤的家人成了他坚持到底的精神支撑,在一次通话中儿子用稚嫩的声音为他朗读了“我是中国人,我爱自己的祖国……”,这样一段话给了他勇气和力量。
科学探索就是无数次接近真理的过程,登上一座高峰,只是下一段攻关跋涉的开始。
谈及下一步计划,薛其坤介绍,首要目标是继续将量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体研究推向一个新的高度。
此外,薛其坤带领团队继续向高温超导机理的研究攻关,他深知,谁先找到在常温常压下实现超导的材质与方法,谁就将带领人类开启一个新的文明纪元。他还将清华大学和南方科技大学的团队力量结合在一起,争取在这个方向做出重要成果。
他直言自己“在24小时的任何一个时间里都可以工作”。这样的勤奋不但源于儿时艰苦生活锻炼的坚强意志,更源于能轻松实现梦想的内生动力,“赶上国家改革开放,为我这样的年轻人创造了实现梦想的机会,我是非常幸运的。”
薛其坤带领团队打造了世界上第一个“低维量子物质非平衡态物理性质原位综合实验研究平台”,这样的平台“就好像一艘航空母舰,把研究低维量子物质需要的各种技术和设备集成在一个平台上。有了它,我们就能攻克在这样的领域研究中盲人摸象的问题,从更高、更全面的站位开展探索。”
他说,要想真正做一位幸福的量子科学家,就要在世界舞台上展示国家的强大。只有国家强大,我们才会有更好的条件,更多的年轻人就会投身其中,我们的科技就会得到更好的发展。这个科研领域就像世界上的旅游打卡点一样,投身其中的人会感觉到很荣耀和幸福。