薛其坤：與時間賽跑，逐夢量子世界

知識 08-13

想像一下這麼一個場景，人可以穿牆而過，粒子可以穿過勢壘，旋轉可以永動不停，而這，是一個只屬於物理學家的世界，是他們的精神家園。他，心存高遠，沉浸於量子世界十餘載，追求小量子里的大「夢想」，他是與時間賽跑的物理學家、量子反常霍爾效應的發現者——薛其坤。

薛其坤：與時間賽跑，逐夢量子世界

薛其坤,出生和成長於沂蒙山區。35歲當教授，41歲就成為中國科學院最年輕的院士之一，50歲攻克量子世界難題。這樣的經歷似乎表明，薛其坤天生就對物理有敏銳的洞察力。但實際上，薛其坤的科研之路並不平坦。

1984年在山東大學本科畢業後，薛其坤被分配到曲阜師範大學當助教，邊工作邊考研，考了三次才考上中科院物理所。1992年，導師陸華把他送到日本東北大學金屬材料研究所學習。1996年，薛其坤開始在國際物理界嶄露頭角。1999年，他入選中科院「百人計劃」，在祖國需要的時候，滿腔熱忱地回到中國工作。

2012年底，薛其坤率領的團隊首次在實驗中發現量子反常霍爾效應，這是我國科學家從實驗上獨立觀測到的一個重要物理現象，是被著名物理學家楊振寧稱之為「諾貝爾獎級」的科研成果，也是世界基礎研究領域的一項重要科學發現。

薛其坤：與時間賽跑，逐夢量子世界

2012年10月12日晚10時35分，薛其坤從實驗室回家剛把車停好，就收到學生常翠祖的一條簡訊，「薛老師，量子反常霍爾效應出來了，等待詳細測量。」

這一刻，距離美國物理學家霍爾提出反常霍爾效應已經過去133年，而為此，薛其坤和他的團隊已經努力了4年多。

要觀察到量子反常霍爾效應,就需要薛其坤所說的拓撲絕緣體材料，這種材料要求既具備磁性又是絕緣體。要做到這一點,以單晶硅為例,這要求在一百萬個硅原子中只能有一個雜質,對此薛其坤解釋說，這是一個自相矛盾的要求。

薛其坤：與時間賽跑，逐夢量子世界

從2008年開始，薛其坤帶領他的團隊開始研究這個課題。換來的卻是一次又一次的失敗。薛其坤的研究團隊包括清華大學、中科院物理所等4個研究組，另外還有20多位研究生，分散在不同地方的實驗團隊成員，每天都通過電話和郵件交流實驗結果，隔兩三周就會充分討論實驗的所有細節。在之後的1500多個日日夜夜，他們進行了上千次的材料生成與測量對比實驗，爭取每一步都做到極致。美國、日本的科學家之前都對量子反常霍爾效應課題進行過研究,但是他們都沒做出來,那麼薛其坤和他的團隊當時為什麼會成功呢？

在清華大學，薛其坤有一個比「院士」還要響亮的名號——「7-11」教授。

在學生們眼裡，薛其坤樂觀、幽默、充滿活力，大部分時候都非常和藹，但對實驗技術與科研訓練，薛其坤對他們的要求到了近乎苛刻的地步。薛其坤要求學生們寫報告時，不要有一個標點符號的錯誤；操作儀器，無論是順時針還是逆時針，都要養成習慣，要做到閉著眼睛都能操作無誤。這種追求極致的科研態度讓學生們受益匪淺。

回國至今，薛其坤已經指導了12位博士後，其中有7位晉陞為教授或研究員。培養了近50位博士，其中有兩人的論文入選全國優秀百篇博士論文，八人入選「青年千人計劃」、六人入選國家基金委優秀青年基金計劃、兩人入選中科院「百人計劃」。

從大山深處到攀上低維量子物理研究的最高峰，面對未來，這位科學追夢人仍然致力於研究文化和科研環境的建設，努力讓量子物理把世界變得更加美好。

薛其坤：與時間賽跑，逐夢量子世界