量子反常霍爾效應 推動信息革命

中國科學家在國際上首次發現量子反常霍爾效應，被著名物理學家楊振寧教授譽為「諾貝爾獎級」的科研成果。什麼是量子反常霍爾效應？它的發現有何重大意義？要了解量子反常霍爾效應，必須先認識量子霍爾效應。

舉個例子，我們使用計算機時，會遇到計算機發熱、能量損耗、速度變慢等問題。這是因為常態下芯片中的電子運動沒有特定的軌道，相互碰撞從而發生能量損耗。

清華大學院士薛其坤表示，量子霍爾效應則可以對電子的運動制定一個規則，讓它們在各自的跑道上前進，就好比一輛高級跑車，常態下是在擁擠的農貿市場裏前進，而在量子霍爾效應下，則可以在沒有干擾的高速路上前進。

量子霍爾效應能解決電子碰撞發熱的問題，因而在未來的量子計算、量子信息存儲方面具有巨大的應用潛力，據此設計新一代大規模集成電路和元器件，將會具有極低的能耗。然而，量子霍爾效應的產生需要非常強的磁場，不但價格昂貴，而且體積相當於一個衣櫃那麼大，不適合個人電腦和便攜式計算機。

而量子反常霍爾效應的美妙之處是不需要任何外加磁場，在零磁場中就可以實現量子霍爾態，更容易應用到人們日常所需要的電子器件中。

在凝聚態物理中，量子霍爾效應佔據著極其重要的地位，其發現更可能帶來下一次信息技術革命。