Zum ersten Mal seit 70 Jahren! Dieser internationale Wissenschaftspreis geht nach China

Am 24. Oktober 2023, Pekinger Zeit, gab die American Physical Society bekannt, dass Xue Qikun, Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, Professor der Tsinghua-Universität und Präsident der Southern University of Science and Technology, den Buckley-Preis 2024 gewonnen hat. Dies ist das erste Mal seit der ersten Verleihung des Preises im Jahr 1953, dass dieser an einen chinesischen Physiker verliehen wird.

Der Buckley-Preis gilt als höchste Auszeichnung auf dem Gebiet der internationalen Festkörperphysik und soll Wissenschaftler ehren, die herausragende Beiträge auf dem Gebiet der Festkörperphysik geleistet haben.

Xue Qikun und Ashvin Vishwanath, Professor an der Harvard University, erhielten den Preis gemeinsam für ihre „bahnbrechende theoretische und experimentelle Forschung zu den kollektiven elektronischen Eigenschaften von Materialien mit topologischen Bandstrukturen“. (Englisch: Bahnbrechende theoretische und experimentelle Studien zu den kollektiven elektronischen Eigenschaften von Materialien, die topologische Aspekte ihrer Bandstruktur widerspiegeln)

Dank seiner innovativen Durchbrüche in der Forschung zu topologischen Isolatoren und der Entdeckung des anomalen Quanten-Hall-Effekts in topologischen Isolatoren wurde Xue Qikun der erste chinesische Gewinner des Buckley-Preises seit 70 Jahren.

Der quantenanomale Hall-Effekt ist ein wichtiger Quanteneffekt in der Festkörperphysik. Lange Zeit war es äußerst schwierig, es „erscheinen zu lassen“ und experimentelle Beobachtungen zu realisieren, und es war ein wissenschaftliches Ziel, das zahllose Forscher anzustreben, aber nie zu erreichen versuchten.

Seit 2009 hat Xue Qikun mit mehreren Forschungsgruppen der Fakultät für Physik der Tsinghua-Universität, des Instituts für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Stanford University in den USA ein Forschungsteam gebildet, und gemeinsam haben sie versucht, diesen wissenschaftlichen Gipfel aus der Forschungsrichtung topologischer Isolatoren zu erklimmen.

Ende 2012 gelang es Xue Qikun und seinem Team, nachdem sie eine Schwierigkeit nach der anderen überwunden hatten, endlich, den anomalen Quanten-Hall-Effekt experimentell zu beobachten – eine „Weltneuheit“! Diese Leistung wurde im März 2013 im amerikanischen Magazin Science veröffentlicht und von den Gutachtern sehr gelobt, sie bezeichneten sie als „Meilensteinarbeit auf dem Gebiet der Festkörperphysik“.

Letzte Messproben und Daten zur experimentellen Entdeckung des quantenanomalen Hall-Effekts

Dieses bedeutende physikalische Phänomen, das von chinesischen Wissenschaftlern unabhängig in Experimenten beobachtet wurde, gilt als wichtige wissenschaftliche Entdeckung im Bereich der weltweiten Grundlagenforschung. Es handelt sich um einen der wichtigsten experimentellen Fortschritte in der weltweiten Physikergemeinschaft und hat der nachfolgenden internationalen Festkörperphysikforschung eine neue Richtung gegeben.

Im Anwendungsbereich könnten der quantenmechanische anomale Hall-Effekt und sein dissipationsfreier Randzustand künftig zur Entwicklung einer neuen Generation elektronischer Geräte mit niedrigem Energieverbrauch und zur Lösung einer Reihe von Engpassproblemen genutzt werden.

Xue Qikun und einige Mitglieder des Forschungsteams

Xue Qikun kommuniziert mit Studierenden des Forschungsteams

Diese Erfolge sind auf das kontinuierliche Wachstum der wissenschaftlichen und technologischen Stärke des Landes und die langfristige und tiefgreifende Anhäufung wissenschaftlicher Grundlagenforschung seit der Reform und Öffnung zurückzuführen. Diese Ehre gebührt jedem Forscher im Team und noch mehr dem Land. „Xue Qikun ist fest davon überzeugt, dass es in meinem Land immer mehr wissenschaftliche Entdeckungen und Errungenschaften geben wird, die die internationale Entwicklung vorantreiben.

Jemand fragte: „Wenn Sie in den Moment zurückkehren könnten, als Ihre Ergebnisse im Jahr 2013 veröffentlicht wurden, was würden Sie sich damals gerne sagen?“

Xue Qikun antwortete: „Ich würde sagen … Selbstverbesserung!“

Planung und Produktion

Quelle: Tsinghua-Universität, People's Daily Client

Herausgeber: Wang Mengru