清华大学和中国科学院物理研究所今天（4月10日）在北京联合宣布：由双方联合组成的实验团队在量子反�；舳вρ芯恐腥〉弥卮笸黄� ，在磁性掺杂的拓扑绝缘体薄膜中 ，首次视察到量子反�；舳в�。相关论文已于近日在《科学》杂志发表。今天 ，有关专家首次披露了研究与合作的细节 ，而诺贝尔奖获得者杨振宁也高度评价了这一结果。
霍尔效应和反�；舳вκ�130多年前由美国物理学家霍尔发现的。1980年和1982年 ，德、美科学家先后发现整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应 ，并分别获得诺贝尔物理奖。领衔实验的清华大学薛其坤院士说：“物理学家们认为量子霍尔效应家族中也应该存在量子反�；舳в�。但如何使其现身并在实验上视察到它 ，成为近些年凝聚态物理学家探索的难题之一。”
据介绍 ，2006年 ，美国斯坦福大学/清华大学张首晟教授领导的理论组乐成地预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应 ，并于2008年提出了在拓扑绝缘体中引入磁性实现量子反�；舳вΦ目赡苄�。2010年 ，中科院物理所方忠、戴希研究员等与张首晟教授合作 ，预言了Cr或Fe掺杂的Bi2Se3、 Bi2Te3和Sb2Te3族三维拓扑绝缘体薄膜是实现量子反�；舳вΦ淖罴烟逑�。薛其坤说 ，要在实验上实现反�；舳вΦ牧孔踊� ，需要拓扑绝缘体质料同时满足三项非�？量痰奶跫褐柿系哪艽峁贡匦刖哂型仄颂匦源佣哂械嫉绲囊晃咴堤�；质料必须具有长程铁磁序从而存在反�；舳в�；质料的体内必须为绝缘态从而对导电没有任何孝敬。在实际质料中 ，实现以上任何一点都具有相当大的难度 ，而要同时满足这三点对实验物理学家来讲更是一个巨大的挑战 ，德国、日本、美国的科学家由于无法在质料中同时满足这三点而未取得最后的乐成。
清华大学和中科院物理研究所的研究人员 ，密切合作 ，协同创新 ，从2009年开始向量子反�；舳вΦ氖笛樘岢セ�。4年来 ，团队生长和丈量了凌驾 1000个样品 ，克服了重重障碍 ，一步步实现了对磁性掺杂拓扑绝缘体高质量薄膜的生长、外貌电子态的视察、特别是对其电子结构、磁有序态和能带拓扑结构的精密调控 ，终于在2012年10月视察到了量子反�；舳в� ，也证实了此前中科院物理研究所与斯坦福大学理论团队的预言。
专家指出 ，量子反�；舳вχ员甘芄士萍冀缰厥� ，一个重要原因是它可能在未来电子器件中发挥特殊的作用 ，可以用于制备低能耗的高速电子器件。假如能把量子霍尔效应引入计算机芯片 ，将会克服电脑的发烧和能量耗散问题。但这还有很长的路要走。
诺贝尔奖获得者杨振宁加入了今天的新闻宣布会。他说 ，发现量子反�；舳вφ馄畚� ，是从中国实验室做出的、具有诺贝尔奖级的物理学的论文。“这不只是清华大学和中科院的喜事儿 ，也是整个国家生长的大喜事儿。”