從理論預(yù)言到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)証，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用突破，科研工作者以創(chuàng)新思維和嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)証，不斷推動(dòng)拓?fù)洳牧系难芯?、開發(fā)和應(yīng)用。我很榮幸能和團(tuán)隊(duì)一起，在這項(xiàng)全球性的科學(xué)探索中貢獻(xiàn)力量。

　　拓?fù)洳牧鲜蔷邆涮厥怆娮咏Y(jié)構(gòu)的新型材料，其性質(zhì)不受局域雜質(zhì)影響。如何讓拓?fù)洳牧蠌睦碚撟呦驅(qū)嵺`？在我看來，這離不開理論研究、材料制備與實(shí)驗(yàn)探測(cè)三方協(xié)同，任何一環(huán)的停滯都可能阻礙研究推進(jìn)。

　　早在2014年，中國(guó)科學(xué)院物理研究所的理論團(tuán)隊(duì)就成功預(yù)測(cè)了外爾半金屬這一重要拓?fù)洳牧?，為研究奠定了理論基礎(chǔ)。但理論落地的首要難題，便是高質(zhì)量材料的制備，這將直接決定后續(xù)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊窬珳?zhǔn)捕捉材料的拓?fù)涮匦浴Ｗ罱K，物理所團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)樣品，讓后續(xù)研究開展有了底氣。實(shí)驗(yàn)探測(cè)平臺(tái)的搭建也至關(guān)重要。隨著上海光源“夢(mèng)之線”同步輻射光束線的建成，其優(yōu)異的探測(cè)指標(biāo)為精準(zhǔn)分析材料性質(zhì)提供了有力支撐。很多人覺得這份成果得來“水到渠成”，但隻有我們知道，這是團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期積累的結(jié)果。

　　隨著外爾半金屬成為拓?fù)洳牧项I(lǐng)域的重要研究方向，新發(fā)現(xiàn)不斷涌現(xiàn)，但器件化進(jìn)程仍不盡如人意。於是，我和團(tuán)隊(duì)將目光投向了更具潛力的拓?fù)淞孔佑?jì)算領(lǐng)域，核心便是基於馬約拉納零能模研發(fā)拓?fù)淞孔颖忍?。馬約拉納零能模在三維空間中並不存在，但在理論上有可能在二維空間中存在。2018年，我們團(tuán)隊(duì)在鐵基超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)了馬約拉納零能模存在的強(qiáng)有力証據(jù)，為研發(fā)拓?fù)淞孔颖忍氐於酥匾A(chǔ)。

　　近年來，多學(xué)科融合也成為拓?fù)溲芯康闹匾厔?shì)。在拓?fù)淞孔颖忍匮邪l(fā)中，除了物理學(xué)的核心支撐，其他學(xué)科也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。比如，材料科學(xué)提升鐵基超導(dǎo)體的純度與穩(wěn)定性，計(jì)算機(jī)科學(xué)為量子操控算法優(yōu)化提供支持，借助同步輻射、低溫強(qiáng)磁場(chǎng)等技術(shù)，科學(xué)家能夠精準(zhǔn)捕捉馬約拉納零能模的信號(hào)……我一直認(rèn)為，不同學(xué)科的碰撞往往能催生新的研究思路與技術(shù)突破。未來，人工智能大模型也將在拓?fù)洳牧系念A(yù)測(cè)與篩選中發(fā)揮重要作用。

　　全球進(jìn)入大科學(xué)時(shí)代，科學(xué)研究協(xié)同性顯著增強(qiáng)。在拓?fù)潆娮硬牧系挠?jì)算預(yù)測(cè)以及實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)中，理論團(tuán)隊(duì)剛開啟外爾半金屬預(yù)言研究時(shí)，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)便同步開始準(zhǔn)備探測(cè)條件，包括調(diào)試“夢(mèng)之線”光束線、搭建實(shí)驗(yàn)裝置等。樣品制備團(tuán)隊(duì)及時(shí)根據(jù)理論與實(shí)驗(yàn)需求，不斷優(yōu)化材料制備工藝。這不是單向推進(jìn)的過程，而是多方向循環(huán)迭代的“正反饋”——實(shí)驗(yàn)中獲取的材料性質(zhì)數(shù)據(jù)，反饋給理論團(tuán)隊(duì)進(jìn)行計(jì)算對(duì)比﹔理論的進(jìn)一步突破，又指導(dǎo)了實(shí)驗(yàn)方向調(diào)整﹔樣品制備技術(shù)也會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求持續(xù)優(yōu)化，進(jìn)而為后續(xù)研究提供更優(yōu)質(zhì)的樣品。

　　如今，拓?fù)洳牧吓c拓?fù)淞孔佑?jì)算研究仍在不斷發(fā)展。我們希望繼續(xù)為我國(guó)贏得國(guó)際話語權(quán)，更希望為相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展提供更多“中國(guó)方案”。未來，隨著拓?fù)淞孔颖忍匮邪l(fā)的突破，量子計(jì)算有望迎來新的發(fā)展階段。每一次科研突破，實(shí)際上都在為拓?fù)淞孔佑?jì)算的未來鋪路。這讓我們更有信心、更有動(dòng)力，為人類科技文明的星河再添一抹亮色。

　?。ㄗ髡邽橹袊?guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)李政道研究所副所長(zhǎng)，何旭、谷業(yè)凱採(cǎi)訪整理）

　　《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年11月10日 19 版）

分享讓更多人看到