中国科研成果位列2015国际物理学十大突破榜首

【环球网综合报道】中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的科研成果“多自由度量子隐形传态”入选2015年度国际物理学领域的十项重大突破,并名列榜首。欧洲物理学会新闻网站“物理世界”11日公布了入选2015年度国际物理学领域的十项重大突破。

据了解,中科大潘建伟研究团队首次在国际上成功实现了“多自由度量子体系的隐形传态”。这项工作打破了国际学术界从1997年以来只能传输基本粒子单一自由度的局限,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。

通俗地说,这一技术可以让科学家在异地瞬间获知粒子状态,从而开启了瞬间传输技术的大门。全国政协委员潘建伟用一个比喻向《科技日报》解释了这项研究:“从合肥带到北京一个保险箱,钥匙忘带了。于是我请合肥的同事测量一下钥匙,告诉我,我在北京复制它。”今年2月,国际权威学术期刊《自然》杂志以封面标题的形式对该成果进行了重点推介。

除此之外,中科院物理所研究团队的“外尔费米子研究”也入选其中。外尔费米子(Weyl fermions)是一种无质量且具有“手性”的电子,未来将可能在量子计算机、低能耗器件等方面有重要应用。

另据《科技日报》报道,1929年德国科学家外尔Weyl提出——存在一种无“质量”的可以分为左旋和右旋两种不同“手性”的电子,这种电子被称为“外尔费米子”。但是80多年来,科学家们一直没有能够找到合适的材料,可在实验中观测到外尔费米子的存在。

通过对拓扑半金属材料进一步的深入研究,中科院物理所方忠团队预言了在TaAs等材料体系中可实现两种“手性”电子的分离,并且这一系列材料更利于实验测量验证。

随后国内外多个研究组开始了竞赛般的实验验证工作。2015年初物理所实验团队成功在TaAs晶体中发现了这类特殊的电子,外尔费米子终于第一次展现在科学家面前。此外普林斯顿大学的研究团队也做了相似的工作,MIT的研究团队则在光子晶体中观测到了外尔费米子的行为。

7月16日,英国皇家化学协会网站报道说:“有两个国际研究组声称发现了电子学的基本建筑单元——外尔费米子。”这两个国际研究组,正是普林斯顿团队和中科院物理所。然而,令人遗憾的是,《科学》杂志在线发表了美国普林斯顿大学物理学家扎伊德·哈桑团队的实验成果,但中科院的发现却被拒稿。

据了解,《物理世界》“年度十大突破”自2009年发布以来,在学术界具有重要权威性,入选的科学研究要符合:具有至关重要性;对科学知识有显著推进;理论与实验具有紧密联系;为所有物理学家普遍关注等条件。

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