于 1 月 8 日，由身为清华大学教授且是中国科学院院士的薛其坤所领衔的，包含清华大学与中科院物理所的实验团队，在量子反常霍尔效应方面成就了突破性成果，取得的此项突破性成果荣获了 2018 年度国家自然科学奖一等奖，要知道这是继铁基超导、多光子纠缠、中微子振荡之后，于中国实验室里我国物理学又一次获得的突破性进展。
全球首次发现：中国实验室里产生的世界级基础研究原创成果
“量子反常霍尔效应”——初次听闻此名，诸多人皆会一脸茫然。然而，踏入这片自由之境，人们会发觉一幢别具一格的摩天大厦。缘因薛其坤团队之发现，中国标明了此大楼之新高度。
运行于微观世界的，是受量子力学规律所支配的，其会展现出与宏观世界全然不同的现象。霍尔效应属于一种常见的电磁现象，该现象在磁传感器以及半导体工业中有着广泛应用。那么，当量子反常霍尔效应显现的时候，将会产生何等神奇的情况呢？
科学家们持有这样的看法，量子反常霍尔效应最为美妙有趣的地方在于，它能够达成“电子的量子霍尔态，而达成这一状态并不需要任何外加磁场”，所以，此项研究成果将会对新一代的低能耗晶体管以及电子学器件的发展起到推动作用，可以加快推进信息技术革命的进程，进而可能加速推进信息技术革命的进程。
据介绍，量子反常霍尔效应霍尔元件高中物理公式，能够改变电子的运动轨迹，致使其如同在高速公路上行驶的汽车那般有序，减少了其间的阻碍，降低了电子运动时的能量损耗。
一旦这一发现经过转化应用，那么对于普通大众来讲，最为直接的影响便是，极有可能会解决手机发热问题，以及电脑发热问题，还有耗电快问题，另外还有运行慢问题。
1988年时，美国物理学家提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，此后，不断有物理学家发表各种方案，然而，在实验上并没有取得任何实质性进展。2008年，薛其坤率领团队开始进入这一领域，经过四年研究，最终在世界范围内首次观测到量子反常霍尔效应。
这属于世界物理学界近些年来极为重要的实验进展当中的一个，它引领了国际学术的方向，在这一发现所形成的论文于美国《科学》杂志上发表之后，诺贝尔奖获得者杨振宁声称，这是首次从中国实验室里发表出了达到诺贝尔奖级别的物理学论文！
创新实验方法：学术道路前行每一步都有意义
薛其坤是从沂蒙山区走出来的，他个子不高，乡音浓浓的，朴实还风趣。奋斗以及执着，是他的人生信条，也是他和团队成员王亚愚、何珂、马旭村、吕力等在科学之路上秉持的哦！
薛其坤所在的研究团队，长久以来，将分子束外延生长结合起来，还运用极低温强磁场扫描隧道显微镜，以及角分辨光电子能谱技术，于表面领域、界面领域、低维物理学领域，开展了达到国际一流水准的工作。
2008年，薛其坤研究团队，抓住拓扑绝缘体这个新领域兴起的契机，在国际上率先建立了拓扑绝缘体薄膜的生长动力学机制，利用分子束外延生长出国际最高质量的样品，所提出的生长方法，现已成为国际上通用的拓扑绝缘体样品制备方法。
基于此，他们借助扫描隧道显微镜展示出拓扑绝缘体表面态的拓扑保护性，以及朗道量子化等独特特性。此研究团队与国内相关科学家付出努力。这使得中国于拓扑绝缘体领域研究里处在国际领先位置。
薛其坤坦言，这是凝聚态物理和材料物理领域过去二十多年来最具挑战性的实验之一，实验的难度在于目标的不确定性，我们所要实现的材料，就像一个人既需要短跑运动员的速度，又要有举重运动员的力量，更要有花样滑冰运动员的技巧。
听到“我们的实验结果获得了科学界的重复验证，量子反常霍尔效应的实验经受住了历史的检验。”薛其坤讲；“若要在科学原创方面找到旁人看不到、发觉不了的事物霍尔元件高中物理公式，无疑你的眼睛得更敏锐，你所运用的仪器工具分辨率、灵敏度必定要更高。”。
物理学界最热门的两个课题分别是量子反常霍尔效应跟高温超导，薛其坤已然完成了前者这一课题内容过后，紧接着便会朝着后面的高温超导课题发起进一步研究行动，他很坦诚地表明这是一回全新的探索，还说道在学术这条道路之上，向前行进的每一步历程都具备着一定意义，而这恰恰就是科学所蕴含的独特魅力所在。
理解“物理之美”：中国基础科研正处“黄金时代”
科学探索，那是历经无数次去接近真理的进程。如今的薛其坤呢，愈发深刻地领会了“物理之美”。他觉得呀，自身的生活每一天都是在回答为何如此，而探寻谜底的这个过程让他兴致盎然、始终不倦。
“我们的成果跟改革开放40年来所获取的成就紧密相连。”薛其坤讲，量子反常霍尔效应的发觉体现了在改革开放40年这个阶段里我国于基础研究方面所收获的一项重大成果，强大之力不断递增的国力钓鱼网，完备优良的科技政策，科学有序的科技策划，鼓舞人心的创新氛围构成了基础以及保证。
五位主要完成人，属于那些发现量子霍尔反常效应的团队，他们平均年龄48岁，他们瞄准同一重大科学目标，他们各有所长但相对独立，单元科研团队成员间展开了如此高效的合作，这种合作的深度和持久性，在国内外也是不多见的。
于人类而言，生命仿若稍纵即逝般短暂，物质亦会伴随时间悄然湮灭，然而，唯有那不朽的知识，于历史的长河之中闪耀着光芒。团队成员们这般表述道：“中国的基础科研正处于一个堪称黄金的时代，能够身为这个时代有着不懈奋斗精神之人，内心深感无比幸福。”。
薛其坤持有这样的一种观点，那就是，致力于搞创新的人才，一定要能够安安静静地坐在冷板凳上，并且要经得住寂寞的考验，在针对基础研究以及原始创新这方面，持续不断地去实现突破，进而稳固国家核心竞争力的这个基石。
培养起我们的，是党和国家。新时代给我们提供了更好的机遇。不负使命、努力奋斗，是我们一定要做到的。为国家强大、人民幸福以及科学探索不懈做出新的贡献。所以，薛其坤和他的同事们，壮志满怀。
(记者陈芳 胡喆 荆淮侨 )