中國科研成果位列2015國際物理學十大突破榜首

【環(huán)球網(wǎng)綜合報道】中國科學技術(shù)大學教授潘建偉、陸朝陽等完成的科研成果“多自由度量子隱形傳態(tài)”入選2015年度國際物理學領(lǐng)域的十項重大突破，并名列榜首。歐洲物理學會新聞網(wǎng)站“物理世界”11日公布了入選2015年度國際物理學領(lǐng)域的十項重大突破。

據(jù)了解，中科大潘建偉研究團隊首次在國際上成功實現(xiàn)了“多自由度量子體系的隱形傳態(tài)”。這項工作打破了國際學術(shù)界從1997年以來只能傳輸基本粒子單一自由度的局限，為發(fā)展可擴展的量子計算和量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

通俗地說，這一技術(shù)可以讓科學家在異地瞬間獲知粒子狀態(tài)，從而開啟了瞬間傳輸技術(shù)的大門。全國政協(xié)委員潘建偉用一個比喻向《科技日報》解釋了這項研究：“從合肥帶到北京一個保險箱，鑰匙忘帶了。于是我請合肥的同事測量一下鑰匙，告訴我，我在北京復制它。”今年2月，國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然》雜志以封面標題的形式對該成果進行了重點推介。

除此之外，中科院物理所研究團隊的“外爾費米子研究”也入選其中。外爾費米子(Weyl fermions)是一種無質(zhì)量且具有“手性”的電子，未來將可能在量子計算機、低能耗器件等方面有重要應(yīng)用。

另據(jù)《科技日報》報道，1929年德國科學家外爾Weyl提出——存在一種無“質(zhì)量”的可以分為左旋和右旋兩種不同“手性”的電子，這種電子被稱為“外爾費米子”。但是80多年來，科學家們一直沒有能夠找到合適的材料，可在實驗中觀測到外爾費米子的存在。

通過對拓撲半金屬材料進一步的深入研究，中科院物理所方忠團隊預言了在TaAs等材料體系中可實現(xiàn)兩種“手性”電子的分離，并且這一系列材料更利于實驗測量驗證。

隨后國內(nèi)外多個研究組開始了競賽般的實驗驗證工作。2015年初物理所實驗團隊成功在TaAs晶體中發(fā)現(xiàn)了這類特殊的電子，外爾費米子終于第一次展現(xiàn)在科學家面前。此外普林斯頓大學的研究團隊也做了相似的工作，MIT的研究團隊則在光子晶體中觀測到了外爾費米子的行為。

7月16日，英國皇家化學協(xié)會網(wǎng)站報道說：“有兩個國際研究組聲稱發(fā)現(xiàn)了電子學的基本建筑單元——外爾費米子。”這兩個國際研究組，正是普林斯頓團隊和中科院物理所。然而，令人遺憾的是，《科學》雜志在線發(fā)表了美國普林斯頓大學物理學家扎伊德·哈桑團隊的實驗成果，但中科院的發(fā)現(xiàn)卻被拒稿。

據(jù)了解，《物理世界》“年度十大突破”自2009年發(fā)布以來，在學術(shù)界具有重要權(quán)威性，入選的科學研究要符合：具有至關(guān)重要性;對科學知識有顯著推進;理論與實驗具有緊密聯(lián)系;為所有物理學家普遍關(guān)注等條件。