中國(guó)科研成果位列2015國(guó)際物理學(xué)十大突破榜首

【環(huán)球網(wǎng)綜合報(bào)道】中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授潘建偉、陸朝陽(yáng)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(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的十項(xiàng)重大突破，并名列榜首。歐洲物理學(xué)會(huì)新聞網(wǎng)站“物理世界”11日公布了入選2015年度國(guó)際物理學(xué)領(lǐng)域的十項(xiàng)重大突破。

據(jù)了解，中科大潘建偉研究團(tuán)隊(duì)首次在國(guó)際上成功實(shí)現(xiàn)了“多自由度量子體系的隱形傳態(tài)”。這項(xiàng)工作打破了國(guó)際學(xué)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(kuò)展的量子計(jì)算和量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

通俗地說，這一技術(shù)可以讓科學(xué)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(guó)政協(xié)委員潘建偉用一個(gè)比喻向《科技日?qǐng)?bào)》解釋了這項(xiàng)研究：“從合肥帶到北京一個(gè)保險(xiǎn)箱，鑰匙忘帶了。于是我請(qǐng)合肥的同事測(cè)量一下鑰匙，告訴我，我在北京復(fù)制它。”今年2月，國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面標(biāo)題的形式對(duì)該成果進(jìn)行了重點(diǎn)推介。

除此之外，中科院物理所研究團(tuán)隊(duì)的“外爾費(fèi)米子研究”也入選其中。外爾費(fèi)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(jì)算機(jī)、低能耗器件等方面有重要應(yīng)用。

另?yè)?jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，1929年德國(guó)科學(xué)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(fèi)米子”。但是80多年來，科學(xué)家們一直沒有能夠找到合適的材料，可在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到外爾費(fèi)米子的存在。

通過對(duì)拓?fù)浒虢饘俨牧线M(jìn)一步的深入研究，中科院物理所方忠團(tuán)隊(duì)預(yù)言了在TaAs等材料體系中可實(shí)現(xiàn)兩種“手性”電子的分離，并且這一系列材料更利于實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證。

隨后國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究組開始了競(jìng)賽般的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工作。2015年初物理所實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)成功在TaAs晶體中發(fā)現(xiàn)了這類特殊的電子，外爾費(fèi)米子終于第一次展現(xiàn)在科學(xué)家面前。此外普林斯頓大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)也做了相似的工作，MIT的研究團(tuán)隊(duì)則在光子晶體中觀測(cè)到了外爾費(fèi)米子的行為。

7月16日，英國(guó)皇家化學(xué)協(xié)會(huì)網(wǎng)站報(bào)道說：“有兩個(gè)國(guó)際研究組聲稱發(fā)現(xiàn)了電子學(xué)的基本建筑單元——外爾費(fèi)米子。”這兩個(gè)國(guó)際研究組，正是普林斯頓團(tuán)隊(duì)和中科院物理所。然而，令人遺憾的是，《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了美國(guó)普林斯頓大學(xué)物理學(xué)家扎伊德·哈桑團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)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(xué)術(shù)界具有重要權(quán)威性，入選的科學(xué)研究要符合：具有至關(guān)重要性;對(duì)科學(xué)知識(shí)有顯著推進(jìn);理論與實(shí)驗(yàn)具有緊密聯(lián)系;為所有物理學(xué)家普遍關(guān)注等條件。