——美籍華人物理學(xué)家張首晟談拓撲絕緣體

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    美籍華人物理學(xué)家張首晟20日晚在日內(nèi)瓦接受新華社記者專訪時說，內(nèi)部絕緣、表面卻導(dǎo)電的拓撲絕緣體將來有望在信息行業(yè)中得到重要應(yīng)用，幫助信息行業(yè)克服發(fā)展瓶頸，并有可能將信息社會帶到更高層次。

    20日晚，張首晟與同事查爾斯·卡內(nèi)、勞倫斯·莫蘭坎普因拓撲絕緣體理論預(yù)言及實驗發(fā)現(xiàn)在日內(nèi)瓦獲得基礎(chǔ)物理學(xué)獎的物理前沿獎?；A(chǔ)物理學(xué)獎由俄羅斯人尤里·米爾納創(chuàng)立。

    今年50歲的張首晟1993年起在美國斯坦福大學(xué)任教，入選中國國家“千人計劃”，并擔(dān)任清華大學(xué)特聘教授，在拓撲絕緣體、量子自旋霍爾效應(yīng)、自旋電子學(xué)、高溫超導(dǎo)等領(lǐng)域有杰出貢獻。

    張首晟說，在人類發(fā)展過程中，材料起到非常重要的作用。過去，幾乎所有材料都是從日常生活或?qū)嶒炛信既话l(fā)現(xiàn)的。2006年，他提出拓撲絕緣體理論的材料實現(xiàn)方案；次年，這個預(yù)言在他與德國維爾茨堡大學(xué)的實驗中得到證實。

    張首晟認(rèn)為，信息行業(yè)的發(fā)展完全得益于過去五六十年的基礎(chǔ)物理的發(fā)現(xiàn)，比如量子力學(xué)為半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。如今芯片越來越小，散熱問題卻無法解決，已構(gòu)成阻礙信息業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。而拓撲絕緣體就是內(nèi)部絕緣、表面卻導(dǎo)電的絕緣體，它將在信息業(yè)中得到重要應(yīng)用，而且正在從科學(xué)預(yù)言轉(zhuǎn)化為技術(shù)。

    張首晟指出，不難發(fā)現(xiàn)，今天的汽車與50年前的汽車相比基本沒有根本性變化，而今天的計算機卻與幾年前的截然不同。若沒有發(fā)現(xiàn)拓撲絕緣體，信息行業(yè)很可能像汽車工業(yè)一樣，繼續(xù)停留在傳統(tǒng)工業(yè)階段，很難有新突破。他認(rèn)為，拓撲絕緣體有可能將信息社會帶到更高層次，甚至?xí)硪粓霎a(chǎn)業(yè)革命。

    “基礎(chǔ)物理與霍金研究的宇宙深處的奧秘一樣，跟日常生活沒有太大關(guān)系，但我們的發(fā)現(xiàn)卻來自非常深刻的科學(xué)靈感，有可能在今后五至十年內(nèi)真正改變我們的生活。對于科學(xué)家而言，這將是激動人心的時代，如果有一天，我們的努力從根本上改變了人類社會，那將是對科學(xué)家最高的獎勵。”張首晟說。

    張首晟說，在選擇大學(xué)時，經(jīng)常聽到楊振寧、李政道這樣的名字，由此引發(fā)了自己對理論物理的濃厚興趣，并將其作為專業(yè)。他說：“令人遺憾的是一些成績優(yōu)秀的中國學(xué)生只對熱門的商科或其他實用學(xué)科情有獨鐘，卻對理論物理缺乏興趣。米爾納設(shè)立基礎(chǔ)物理學(xué)獎的初衷是激發(fā)年輕人投身基礎(chǔ)物理的興趣。”

    張首晟指出，社會最大的推動力量是生產(chǎn)力的發(fā)展，而對生產(chǎn)力的推動完全取決于新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，特別是基礎(chǔ)物理的長足進步。他希望能有更多中國年輕人立志科研，推動中國科學(xué)事業(yè)取得更多成就，讓中國為人類發(fā)展作出更大貢獻。

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