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薛其坤院士:中国量子科技处于世界第一梯队 中国量子科技最为先进

更新时间:2024-08-13 13:36作者:小乐

中新网北京6月24日电(记者孙自发)近年来,以量子信息为代表的量子技术成为国际上备受关注的前沿研究方向之一。

中国科学院院士、清华大学教授、南方科技大学校长薛其坤指出,超导是一种典型的宏观量子现象。在量子科学、量子信息和高温超导两个重要领域,中国不仅有人才素质,还有研究实力。从水平上看,均处于世界第一梯队,达到国际一流水平。

继6年前带领团队完成“量子反常霍尔效应的实验发现”并获得2018年唯一的国家自然科学奖一等奖后,薛其坤院士再次走上人民大会堂的讲台。人民网北京6月24日电,荣获2023年度国家最高科学技术奖,成为该奖项自2000年首届评选颁奖以来最年轻的获奖者。

薛其坤院士在清华大学接受媒体集体采访,分享了个人成长和科研经历。中新社记者孙自发摄

他日前在清华大学接受记者采访时表示,中国将成为世界推动量子技术和量子信息技术发展、引领量子信息革命的重要力量。 “所以,(我)对我国量子技术的未来发展充满信心。”

量子革命:中国将成为世界重要力量

薛其坤院士不仅是与我国改革开放并行成长起来的凝聚态物理领域具有国际声誉的实验物理学家,也是在基础研究领域取得国际领先重大科学突破的杰出科学家之一。中国改革开放以来。他创造性地开发了分子束外延、扫描隧道显微镜和角分辨光电子能谱等超高真空互连系统,形成了原子尺度量子材料可控制备和表征领域通用的强大实验技术。

在此基础上,薛其坤带领团队实现了量子反常霍尔效应和界面高温超导两项原创科学发现。其中,拓扑绝缘体量子反常霍尔效应的实验发现是凝聚态物理领域的里程碑式突破,异质结界面高温超导的发现开辟了高温领域新的研究方向。超导。两者均得到国际认可。产生了巨大的学术影响。

薛其坤表示,中国在量子信息和高温超导两个领域的基础和应用研究在世界上占据重要地位。谈到量子技术的未来发展,他指出,以量子计算为核心的量子信息科学很可能会爆发一场革命。 “这场革命不一定比我们现在正在经历的信息革命意义小,而且难度也更大。大”。可以说,量子信息和量子技术为包括中国科学家在内的世界各国科学家提供了一个具有划时代意义的新研究领域。

对此,中国不再像以前那样只是学习、模仿、追赶先进发达国家,而是在量子计算、量子通信、量子测量等方面与国际水平基本处于同一起跑线上。同时,中国在基础研究、来源贡献、发展前景等方面具有独特优势,贡献有望超越之前。中国将成为世界推动量子技术和量子信息技术发展、引领量子信息革命的重要力量。

薛其坤强调,经过40多年的改革开放和快速发展,中国在人才、技术积累等方面已具备一定条件。基于此,现在可以与世界量子技术先进国家共同推动形成科技革命的重要力量。 “这是我认为历史上罕见的一个领域或一个时期。”

快乐科研:“沂蒙之舟驶入世界之海”

采访过程中,薛其坤大部分时间都面带微笑,与身边的科研团队代表愉快地交流,并微笑着回答媒体提问。这也符合他强调快乐科学研究的理念。

薛其坤表示,虽然经历了两次考研失败的挫折,考研也不是特别顺利,但这并不影响他快乐学习、工作和生活的态度。 “其实我们团队从来没有说过感到很郁闷。这20年来,我们一直在快乐、积极、勤奋地在每一个可能的方向上竭尽全力,以实现我们的每一个目标。能够实现的科研突破在能力范围内尽量做到。”

在研究量子反常霍尔效应的过程中,薛其坤团队与合作团队通力合作。他说,“我们进行了联合研究,具体过程其实很愉快。”我们解决了许多复杂的学术问题,包括技术问题、路线问题等,并通过快乐而刻苦的科研,最大限度地发挥了合作团队的能力。最后非常成功。

在进行科学研究时,快乐和勤奋并不相互排斥。薛其坤经常从早上7点到晚上11点在实验室工作。 “如果大多数人想要工作更顺利,事业更成功,我认为勤奋是非常重要的。”

他说,在日本和美国学习和工作的八年时间里,他接触到了世界上最先进的实验技术和国际化的开放环境。为了掌握最先进的实验技术,他逐渐养成了每天“7-11”的态度。勤奋的工作习惯和严谨的实验科研态度。 “一个人要想有所成就,第一是天赋,第二是努力。一分天赋需要九十九分努力。可以说,如果我能取得一些成绩,我就觉得自己很了不起。”很高兴并且工作非常努力。”

对于如何看待科研失败,薛其坤认为,对于科学家来说,这个问题最好的答案是“失败是成功之母”。事实上,科学研究是在正确的学术判断下进行的,遇到的挫折并不是失败:如果实验目标没有达到,只能证明学术判断不一定正确。这是提高学术判断力、提高学术能力的一种方式。机会;具体探索中的每一次挫折都可以看作是对科学的贡献,都是对正路探索的努力。

薛其坤表示,八年海外学习、工作的亲身经历,激发了他为国家多做事的坚定信念和动力。首先,作为一个中国人,我们要为祖国的美丽、祖国的进步作出贡献。作为一名中国科学家,我们必须有责任和担当,为国家高水平科技自力更生、自力更生作出贡献;第二,我们对科学研究有浓厚的兴趣,特别是探索未知、发现新的科学规律、实现科学突破,是一种发自科学家内心的好奇心。

在清华大学的同事、学生和科研伙伴眼中,薛其坤生活和蔼可亲,学习和工作严格要求,充满激情,追求完美。通过快乐的科研,他形成了“做最好的研究”的氛围,做出了最好的工作。研究成果。

薛其坤说,他是一名与国家改革开放同时成长起来的大学生、科学家,他的成长过程完全依托于国家改革开放、快速发展的背景。他感谢人民的培养,感谢国家提供的平台,“让我这艘从沂蒙山出发的小船,驶入世界之海,在海洋中探索”。

未来目标:锚定具有世界范围难度的研究方向

在科研世界的“大海”里,快乐、勤奋的“沂蒙山船”破浪而行。

基于在量子反常霍尔效应和高温超导研究方面的杰出贡献,薛其坤先后荣获国际低温物理学最高奖——2022国际纯粹与应用物理学联合会菲列兹伦敦纪念奖、国际最高凝聚态物理学奖。物质物理奖——2024 美国物理学会奥利弗·巴克利凝聚态物理奖也是第一位获得这两项奖项的中国科学家。

在老百姓眼里,“沂蒙山舫”如今已名声大噪,可以停泊在安静的港湾里休息、享受。对此,薛其坤强调,科研的追求永无止境。 “只要有可能的科学发现,我们都想尝试;在全世界整个物理领域,我们会努力做我们认为最有挑战性、最适合我们做的事情。 ”。

近年来,薛其坤带领研究团队持续深入钻研量子反常霍尔效应和高温超导相关研究,不断取得新成果,持续引领这两个方向的国际学术前沿进展。

他指出,在量子反常霍尔效应方向,如果要将研究成果投入实际应用或者取得进一步的研究发现,就必须提高温度。如何提高温度?无论是通过材料还是新的方式,这都是研究团队目前正在探索的一个方向,这就是高温量子反常霍尔效应及其可能的应用。

此外,在探索量子反常霍尔效应及其相关量子态在拓扑量子计算中的应用的同时,量子反常霍尔效应及其相关量子态可用于构造拓扑量子比特。这也是研究团队在量子计算方面的方向。 “我们团队正在努力探索其未来的应用,这是国际上难度相对较高的研究方向,这是第一个科研计划和目标。”

在高温超导方向,自1986年发现铜酸盐高温超导至今已近40年,但尚未出现常压下超导转变温度超过77开尔文(-196摄氏度)的新超导体系。世界上发现的。而且,氧化铜高温超导的机理,即为什么它能在如此高的温度下超导,目前还没有明确的答案。对此,“我们团队也有一些非常创新的想法,有望首次发现可能高于液氮77开尔文温度范围的新型高温超导系统,力争为人类的发展做出我们的贡献。”解决高温超导机理。”薛其坤透露。

薛其坤院士在清华大学接受媒体采访。中新社记者孙自发摄

工欲善其事,必先利其器。薛其坤特别重视并强调科研仪器的重要作用,认为科研仪器是实现“从0到1”重大科技突破的必备工具。带领研究团队完成国家重大科研仪器研制项目——“低维量子物质非平衡物理性质原位综合实验研究平台研制”,将超高真空互连拓展到多种领域精密制备和测量方法的研究,为低维量子物理研究提供了国际上独一无二的平台,为探索更多新颖的量子态和效应奠定了坚实的基础,也为我国国产高端科学的发展做出了重要贡献研究仪器。

开发世界上困难的研究方向,人才是基础。作为我国量子科学技术领域的杰出战略科学家,薛其坤在人才培养和团队建设方面取得了令人瞩目的成就。目前已培养博士生、博士后120余名。他带领的团队和培养的学生中,有1人当选国家科学院院士,30余人入选国家百千万人才计划,打造了一支具有国际水准的人才队伍。在我国低维物理和量子材料领域奠定了基础。

薛其坤表示,他和研究团队未来将继续努力,推动高温超导机理、高温量子反常霍尔效应、应用等一系列重大科学问题的解决。物质的拓扑量子态,以及拓扑量子计算的实现。 (超过)

2023年度国家最高科学技术奖获奖者简历:

薛其坤是量子材料和物态领域著名科学家。 1963年12月出生,籍贯山东蒙阴。 1984年获山东大学学士学位,1994年获中国科学院物理研究所博士学位。1992年至1999年在日本东北大学金属材料研究所、日本东北大学金属材料研究所学习和工作物理学,北卡罗来纳州立大学,美国; 1999年至2005年任中国科学院物理研究所研究员、表面物理国家重点实验室主任; 2005年起任清华大学物理系教授。同年当选为中国科学院院士; 2010年至2013年任清华大学理学院院长,2011年至2016年任清华大学物理系主任、低维量子物理国家重点实验室主任,2013年至2016年任清华大学副校长2020年起任北京量子信息科学研究所首任院长。2022年起任南方科技大学校长、粤港澳大湾区量子科学中心主任。

薛其坤在担任清华大学副校长期间,在跨学科研究团队建设、跨学科布局等方面进行了前瞻性设计,为推动学校科研工作高质量发展做出了重要贡献。薛其坤就任南方科技大学校长后,带领学校沿着新型研究型大学的轨道努力奔跑,为粤港澳高层次人才高地建设贡献力量大湾区。 (超过)

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