2013-04-11 新华日报（第A1、A7版）
“每秒运算上千亿次的超级计算机，只有迷你iPad般大小。”这听上去让人不可思议的信息技术变革，随着中国科学家团队一项重大发现浮出水面，极有可能成为现实。昨天，清华大学和中科院物理所在北京宣布，他们组成的团队从实验中首次观测到量子反常霍尔效应。这一重大发现将可能加速推进信息技术革命，在未来研制出能耗极低的电子器件。
什么是量子反常霍尔效应？东南大学物理系副主任汪军教授向记者解释道：“量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一，它是微观电子世界的量子行为在宏观尺度上的一个完美体现。美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。在一个通有电流的导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，电子的运动轨迹将产生偏转，从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这就是著名的霍尔效应。而不加外磁场也可以观测到的霍尔效应，就是反常霍尔效应。”
1980年，德国科学家冯·克利青发现整数量子霍尔效应，1982年，美国科学家崔琦和施特默发现分数量子霍尔效应，这两项成果分别于1985年和1998年获得诺贝尔物理学奖。而“量子反常霍尔效应”则是多年来该领域一个非常困难的重大挑战，它是一种全新的量子效应，其实现非常困难，需要精准的材料设计、制备与调控。因此，许多世界顶级实验室都争相投入到这场竞争中来。
为挑战难题，由清华大学教授、中科院院士薛其坤领衔，清华大学、中国科学院物理所和斯坦福大学的研究人员联合组成的团队，“四年磨一剑”，终获成功。在反常霍尔效应理论出台133年后， 下转A7版
上接A1版 我国科学家终于实现了反常霍尔效应的量子化，这一发现是相关领域的重大突破，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。
中国科学家团队取得的这一重大成果有什么作用？汪军教授介绍说：“我们经常会感到电脑运行很慢，芯片发热散热，效率不高，这当中就涉及霍尔效应，好比一辆豪华跑车行驶在闹市中心，开不起来速度慢；但是如果能够实现量子反常霍尔效应，对电子的运动制定一个规则，使其只能‘一往无前’地前进，就可以克服电脑发热和能量耗散的问题，好比让车走在高速公路上，各行其道，互不干扰。”
每秒运算上千亿次的超级计算机，将来可能只有迷你iPad，甚至一本书大小。而我国去年自主研发的超级计算机，仅是容纳主机，就需要一间60平方米的房子。不只是小，未来的超级计算机，充一次电，就能用上数月甚至数年。你可以随时在掌中开展工作，却不用担心电脑“性能不行、电量不够”。这是量子反常霍尔效应今后可能给我们带来的生活改变。畅想未来，量子反常霍尔效应在电子器件中的应用将非常广泛，但专家也表示：“受目前科研条件等因素制约，从实验室到实际应用，要走的道路还很长。”
本报记者 吴红梅