从理论预言到实验验证，从基础研究到应用突破，科研工作者以创新思维和严谨实证，不断推动拓扑材料的研究、开发和应用。我很荣幸能和团队一起，在这项全球性的科学探索中贡献力量。
拓扑材料是具备特殊电子结构的新型材料，其性质不受局域杂质影响。如何让拓扑材料从理论走向实践？在我看来，这离不开理论研究、材料制备与实验探测三方协同，任何一环的停滞都可能阻碍研究推进。
早在2014年，中国科学院物理研究所的理论团队就成功预测了外尔半金属这一重要拓扑材料，为研究奠定了理论基础。但理论落地的首要难题，便是高质量材料的制备，这将直接决定后续实验能否精准捕捉材料的拓扑特性。最终，物理所团队成功研发出高质量的实验样品，让后续研究开展有了底气。实验探测平台的搭建也至关重要。随着上海光源“梦之线”同步辐射光束线的建成，其优异的探测指标为精准分析材料性质提供了有力支撑。很多人觉得这份成果得来“水到渠成”，但只有我们知道，这是团队长期积累的结果。
随着外尔半金属成为拓扑材料领域的重要研究方向，新发现不断涌现，但器件化进程仍不尽如人意。于是，我和团队将目光投向了更具潜力的拓扑量子计算领域，核心便是基于马约拉纳零能模研发拓扑量子比特。马约拉纳零能模在三维空间中并不存在，但在理论上有可能在二维空间中存在。2018年，我们团队在铁基超导体中发现了马约拉纳零能模存在的强有力证据，为研发拓扑量子比特奠定了重要基础。
近年来，多学科融合也成为拓扑研究的重要趋势。在拓扑量子比特研发中，除了物理学的核心支撑，其他学科也发挥着关键作用。比如，材料科学提升铁基超导体的纯度与稳定性，计算机科学为量子操控算法优化提供支持，借助同步辐射、低温强磁场等技术，科学家能够精准捕捉马约拉纳零能模的信号……我一直认为，不同学科的碰撞往往能催生新的研究思路与技术突破。未来，人工智能大模型也将在拓扑材料的预测与筛选中发挥重要作用。
全球进入大科学时代，科学研究协同性显著增强。在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现中，理论团队刚开启外尔半金属预言研究时，实验团队便同步开始准备探测条件，包括调试“梦之线”光束线、搭建实验装置等。样品制备团队及时根据理论与实验需求，不断优化材料制备工艺。这不是单向推进的过程，而是多方向循环迭代的“正反馈”——实验中获取的材料性质数据，反馈给理论团队进行计算对比；理论的进一步突破，又指导了实验方向调整；样品制备技术也会根据实验需求持续优化，进而为后续研究提供更优质的样品。
如今，拓扑材料与拓扑量子计算研究仍在不断发展。我们希望继续为我国赢得国际话语权，更希望为相关领域发展提供更多“中国方案”。未来，随着拓扑量子比特研发的突破，量子计算有望迎来新的发展阶段。每一次科研突破，实际上都在为拓扑量子计算的未来铺路。这让我们更有信心、更有动力，为人类科技文明的星河再添一抹亮色。
（作者为中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所副所长，何旭、谷业凯采访整理）
（原标题：每一次突破，都在为未来铺路（院士新语））
2019年，我国新能源汽车产销量刚刚迈过100万辆的关口不久，当时市场渗透率约为5%。之后的5年时间，我国新能源汽车的发展 这些年，我们为什么越来越频繁提到创新？因为只有在原始创新上持续发力，在基础理论方法上有所突破，我们才能摆脱对国外的 12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震，震源深度10公里。截至19日16时，此次 中新网1月1日电 据法新社最新消息，日本政府表示，强震发生后没有核电站出现异常的报告。 日本石川县能登地区1日下午 关于2023年度上海市专业技术服务平台建设立项的通知 各有关单位： 为加快实施创新驱动发展战略，进一步推进上海市专业技术 文 | 《中国科学报》记者 张双虎 1月19日，“国家工程师奖”表彰大会在人民大会堂举行，81名个人被授予“国家卓越工程师” 。本文链接：丁洪院士：每一次突破，都在为未来铺路http://www.sushuapos.com/show-11-27983-0.html
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