薛其坤院士在陈说中。百年难题文嘉 摄  ?坤挑

物理学有两个十分紧张的偏差，拓扑量子物理以及高温超导。战高2013年我在清华大学时统率钻研团队，温超往事网发现了拓扑物资中的导中量子反常霍尔效应。

近百年来，守正超导以及高温超导不断是立异物理学最紧张的钻研偏差。1911年卡末林·昂内斯最先发现了超导零电阻征兆，迷信1913年便因此取患了诺贝尔物理学奖。百年难题在以前的坤挑一百多年中，在超导畛域先后有5次、战高七八位迷信家取患了诺贝尔物理学奖。温超往事网

超导以及超导征兆的导中钻研，增长了人类对于人造界特意是守正电阻传输方面纪律的深入清晰，这也是立异人们一百多年来不断不断不断关注的原因。

在超导畛域，一个十分紧张的钻研偏差便是把产生超导征兆的温度不断降职。昂内斯最先发现超导的时候，实现温度是在液氦4K——约零下270摄氏度左右，温度十分低。不光如斯，液氦很稀缺也十分高尚，如今约莫是200元/升。假如把超导实现温度降职到77K，也便是液氮温度下，零下200摄氏度左右，就十分可不雅了。因为液氮很自制，以及矿泉水的价格差未多少，人们患上到零电阻征兆的老本就着落了良多。

尽管，人类最大妄图，便是在室温下实现超导。假如真能实现，输电路线就再也不会因电流发烧而能耗重大，良多电器都市因为室温超导的运用，大幅度着落能耗。《阿凡达》片子中悬浮的山，实际上便是室温超导征兆。以是室温超导带给人们十分多的构想，不外它如今还只存在于科幻片子中。

1986年，两个瑞士迷信家在铜氧化物中发现了高温超导征兆——也便是在液氮中实现为了超导征兆。他们在第二年（1987年）就取患了诺贝尔物理学奖，可能说是最快取患上诺贝尔物理学奖的钻研使命，引起了十分大的反映。

近40年以前了，人们对于“为甚么不是金属的铜氧化物会泛起高温超导征兆”的品评辩说还在不断，成为了物理学畛域至今悬而未决的世纪难题。至少有14位诺贝尔奖取患上者以及不可计数的钻研者，都提出了自己的事实以及妄想——大少数宣称是十分规的概况怪异的，但每一每一相互矛盾。这引起了“物理凡人之战”。

在解决这一成果历程中，有两个紧张成果，超导配对于的对于称性：各向同性以及各向同性。传统觉患上，铜氧化物高温超导是各向同性（d-波）配对于的——在区别偏差，它的波函数在物理学上的根基量是差此外，这也是高温超导钻研中的一个干流意见。

但经由少许浏览后咱们发现，十分规的铜氧化物高温超导或者答应以用传统的超导事实来声名：概况高温超导并非那末“十分规”，而是一种个别的超导征兆。

基于这样的想法，2012年，咱们发现了单层铁硒(FeSe)与钛酸锶(SrTiO3)衬底散漫而衍生出的界面高温超导。尽管温度只是挨近、并未达到液氮温区，但综合多个物理参数的判断来看，这是一种新的高温超导系统。它的紧张之处在于，这是在十分重大的系统中发现的高温超导征兆，它不是各向同性的对于称服从，而是一个重大的各向同性（s波）的对于称服从。

这个发现挑战了干流意见，这是十分难题的。2021年咱们宣告了一篇论文，文章问题是《转角超薄铋锶钙铜氧约瑟夫森结中的s波配对于》，也便是铜氧化物高温超导的对于称性是各向同性——是一个球形态态，而不是大师觉患上的棒槌形态态。咱们这项使命从投稿到宣告用了很长期，特意在这个历程中，咱们的学生制备了上千个具备原子级平展界面的高品质约瑟夫森结。也便是说，咱们是在最高水平、最高品质的结构器件上患上到的区别于干流意见的发现。

在这样的天下难题眼前，咱们提出了与干流共知趣悖的意见，是一个很难的事件，但十多年来咱们不断连结这样做。如今南科大以及清华共有六位青年传授带着二十多个钻研生，运用天下上开始进的仪器配置装备部署，经由最高要求的资料、器件品质操作，用最高的试验技术水平来做，愿望证实咱们的意见。概况最后证实咱们是错的，也没无关连，因为假如用最坚贞的试验把一件迷信难题搞清晰，浸染也是重大的。

以是，要挑战天下性迷信难题，我觉患上除了需要高超的试验技术、扎实的物理功底以及事实功底，还要敢于疑难共识概况干流意见，并经由自己的深度思考、子细钻研以及短缺论证，提出自己的意见。这是品评性精神中十分紧张的一点。

尽管，这种连结对于有结业压力的学生以及要证实自己的“青椒”而言，十分不易。我想，咱们这些年长的迷信家，首先要向导他们打好根基功、作育立异能耐，使其敢于挑战难题。同时，咱们也要经由构建瘦弱的学术情景，让大师可能放心科研，敢于去做有难度、有真正立同性的使命。

（作者系资料物理专家、中国迷信院院士，本报记者赵广立依据其在“迷信与中国”院士专家巡讲行动中的陈说整理）