2019年度中國科學十大進展揭曉，中國科大兩成果入選。
2月27日，科技部高技術研究發展中心評選發佈了2019年度中國科學十大進展，其中，中國科學技術大學潘建偉及其同事彭承志、範靖雲等與合作者實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗，中國科學技術大學物理學系喬振華研究組、南方科技大學物理學系張立源研究組及新加坡科技設計大學楊聲遠等合作，首次觀測到三維量子霍爾效應等兩項科研成果根據得票高低，分居中國科學十大進展第八位和第十位。
根據得票高低，“2019年度中國科學十大進展”分別為：
1.探測到月幔物質出露的初步證據
2.構架出面向人工通用智能的異構芯片
3.提出基於DNA檢測酶調控的自身免疫疾病治療方案
4.破解藻類水下光合作用的蛋白結構和功能
5.基於材料基因工程研製出高溫塊體金屬玻璃
6.闡明銪離子對提升鈣鈦礦太陽能電池壽命的機理
7.青藏高原發現丹尼索瓦人
8.實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗
9.揭示非洲豬瘟病毒結構及其組裝機制
10.首次觀測到三維量子霍爾效應
8.實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗
量子力學和廣義相對論是現代物理學的兩大支柱。然而，任何試圖將量子力學和廣義相對論進行融合的理論工作都遇到極大困難。目前關於如何融合量子力學和引力理論的討論，模型眾多，但都普遍缺乏實驗檢驗。
中國科學技術大學潘建偉及其同事彭承志、範靖雲等與合作者，利用“墨子號”量子科學實驗衛星，在國際上率先在太空中開展了引力誘導量子糾纏退相干的實驗檢驗，對穿越地球引力場的量子糾纏光子退相干情況進行測試。根據“事件形式”理論模型預言，糾纏光子對在地球引力場中的傳播，其關聯性會概率性地損失；而依據現有的量子力學理論，所有糾纏光子對將保持糾纏特性。最終，衛星實驗檢驗結果並不支持“事件形式”理論模型的預測，而與標準量子理論一致。
這是國際上首次利用量子衛星在地球引力場中對嘗試融合量子力學與廣義相對論的理論進行實驗檢驗，將極大地推動相關物理學基礎理論和實驗研究。
實現對引力誘導量子退相干模型的衛星檢驗
10.首次觀測到三維量子霍爾效應
在二維電子體系中發現量子霍爾效應使得拓撲學在凝聚態物理學中發揮了核心作用。30多年前，Bertrand Halperin等人從理論上預言可能在三維電子氣體系中產生量子霍爾效應，但迄今為止，還沒有從實驗上觀測到“三維量子霍爾效應”。
三維量子霍爾效應
南方科技大學物理學系張立源研究組、中國科學技術大學物理學系喬振華研究組及新加坡科技設計大學楊聲遠等合作，在塊體碲化鋯（ZrTe5）晶體中首次實驗實現了“三維量子霍爾效應”。研究人員對碲化鋯體單晶進行了磁場下的低溫電子輸運測量，在一個相對低的磁場下達到了極端量子極限狀態（只有最低朗道能級被佔據的）。在該狀態下，研究人員觀測到了一個接近於零的無耗散縱向電阻，並沿著磁場方向形成了一個正比於半個費米波長的很好的霍爾電阻平臺，這些是三維霍爾效應出現的確鑿標誌。理論分析還表明，該效應源於在極端量子極限下電子關聯增強產生的電荷密度波驅動的費米麵失穩。通過進一步提高磁場強度，縱向電阻和霍爾電阻都極具增加，呈現出金屬-絕緣體相變。
該研究進展提供了三維量子霍爾效應的實驗證據，並提供了一個進一步探索三維電子體系中奇異量子相及其相變的很有前景的平臺。
閱讀更多 合肥在線 的文章
