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北京时间10月6号,2026年诺贝尔物理学奖公布在即,凝聚态物理学家薛其坤的名字

北京时间10月6号,2026年诺贝尔物理学奖公布在即,凝聚态物理学家薛其坤的名字再度被推到了聚光灯正中央。

就在半个多月前,薛其坤刚从英国领完 2026 年度引文桂冠奖回国,而引文桂冠奖的获奖名单和诺奖重合度很高,从 2002 年设立到现在,已经有 89 位获奖者后来拿到了诺贝尔奖。

薛其坤是第二位拿到这个奖的中国内地科学家,获奖理由就是他带领团队首次在实验上观测到量子反常霍尔效应。

早在2013年成果刚发表的时候,杨振宁就公开评价,这是第一次从中国实验室里发表出诺贝尔奖级别的物理学论文。

这几年薛其坤还陆续拿到了国际凝聚态物理领域的巴克利奖、国家最高科学技术奖,业内的认可度一步步走高,今年在各类诺奖预测榜单里的位置也越来越靠前,关注度持续上升。

很多人听到量子、霍尔效应这些词,总觉得是实验室里的高深学问,离普通人的生活很远,其实不是这么回事。

我们平时用的手机、电脑,用久了会发烫,电池掉电速度变快,家里的路由器、电视机顶盒常年插着电,外壳也会一直温着,这些常见的现象,根源都指向同一个问题。

电子在芯片的导电材料里流动的时候,会不停和周围的原子、杂质发生碰撞,碰撞就会产生电阻,大量的电能就会变成热量浪费掉。

现在的芯片越做越小,指甲盖大小的面积里能装下几十亿个晶体管,电子运动的空间越来越小,碰撞的概率越来越高,发热和耗电的问题就越来越突出。

我们常说的摩尔定律越来越难推进,很大一部分原因就在于能耗和发热的限制,再往下缩小晶体管尺寸,带来的性能提升会被能耗上涨抵消掉。

薛其坤团队发现的量子反常霍尔效应,就是解决这个问题的一条可行路径。

简单说,在具备这种效应的材料里,电子会沿着材料的边缘定向运动,不会随便偏离路径发生碰撞,这样电阻就会大幅降低,发热和能耗自然也就跟着降下来。

更早之前物理学家就发现过常规的量子霍尔效应,但那个效果需要外加非常强的磁场才能实现,设备里要装体积很大的磁铁,根本没法用到日常的小型电子产品里。

量子反常霍尔效应的特别之处就在于,它依靠材料自身的磁性就能产生效果,不需要额外加磁场,这才让这项技术有了走进普通人生活的可能。

按照行业公开的研究结论,如果这项技术未来能成熟应用到芯片制造上,理论上可以把芯片的功耗降低九成以上,大型数据中心的整体能耗也能下降四成到六成。

现在国内各类数据中心一年的用电量很高,要是真能实现这个降幅,省下的电力资源会是一个很可观的数字。

对普通人来说,最直接的感受就是手机充一次电能用更长时间,不用频繁找充电器,笔记本电脑不用装厚重的散热风扇,机身可以做的更轻薄,续航也能提升很多。

当然这些都是理论层面的预期,从实验室的样品走到量产的生产线,还要解决材料成本、制备工艺、常温运行等很多问题,还有很长的路要走。

这些年薛其坤团队也一直在往实用化的方向推进,不光持续提升量子反常霍尔效应的观测温度,还在高温超导领域不断取得新突破。

今年五月,他带领的研究团队就在镍基高温超导研究上拿到了关键进展,相关成果发表在《科学》杂志上,给高温超导机理的研究补上了重要的实验证据。

超导和量子反常霍尔效应,本质上都是在解决电子传输过程中的损耗问题,两个方向的研究并行推进,其实都是在给未来的低能耗电子技术打基础。

薛其坤自己也在公开场合说过,基础研究的团队就要做好基础研究该做的事,把科学原理搞透,给后面的应用研究打好底子。

现在全球都在布局低功耗芯片的技术路线,传统的硅基芯片已经接近物理制造极限,各国研究机构和企业都在寻找新的技术方向。

量子反常霍尔效应对应的拓扑电子器件,就是其中受到广泛关注的方向。

中国在这个领域的研究起步较早,薛其坤团队的实验发现是全球首次完成,让中国在该领域的基础研究中处于前沿位置。

基础研究的突破,不会立刻转化为量产产品,但扎实的基础研究,是后续产业应用的前提。

过去半导体领域的基础研究持续了数十年,才逐步发展出现在各类民用电子产品。今天的基础研究投入,就是在给十几年甚至几十年后的技术应用铺路。

至于这次能不能最终拿到诺贝尔奖,学界没人敢打包票。

诺奖的评选有自己的标准和节奏,很多重要的科学成果都要等十几年甚至几十年才会获得奖项认可。

薛其坤团队的成果2013年才正式发表,到现在不过十三年时间,在诺奖的评选历史里不算长。

但不管最终结果如何,这项研究本身的科学价值已经得到了国际学界的公认,也实实在在让中国在凝聚态物理这个重要领域走到了世界前沿。

对普通大众来说,更值得关注的从来不是某一个奖项的归属,而是我们自己的科学家做出的原创成果,正在一点点改变我们未来的生活。