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諾貝爾物理獎 拓樸材料應用近年大開

中央社/ 2016.10.04 00:00
(中央社記者陳至中、許秩維台北4日電)2016年諾貝爾物理學獎頒給3位生於英國的學者,表彰其對「物質拓樸相變與拓樸相位」的理論發現。該理論發表30多年,但近10年科學家才陸續發現拓樸材料,應用面大開。

2016年諾貝爾物理學獎得主,分別為杜列斯(David Thouless)、哈爾丹(Duncan Haldane)和科斯特利茲( Michael Kosterlitz)。

中央研究院物理所長李定國表示,物理一般來說是很具體的,數學則比較抽象,杜列斯最早發現物理材料與數學的拓樸理論有關,造成很大的轟動,哈爾丹則進一步提出模型。

不過這3位學者都是從理論出發,直到最近10幾年,拓樸材料才被找到,應用面大開。也因此讓3人早年看似「天馬行空」的理論和想法,一一得到證實。

李定國表示,拓樸材料未來潛力無窮,它的特性是結構穩定,不容易受缺陷和雜質影響,適合用在電子產品,「就像是甜甜圈,麵糰中間有一個洞,不論你灑鹽、加糖、做各種變化,也不會改變他就是甜甜圈。」

另一個應用方向是量子電腦(量子計算機),李定國解釋,現在電腦只有0和1,但量子電腦則有2個態,可做更快的運算,而且不容易過熱。

李定國表示,拓樸結構、拓樸材料在現今科學界,是非常有潛能的領域,中研院就有10多人在做相關研究。

台灣師範大學物理系教授張明哲表示,這次獲獎學者在自然界中發現有拓樸性質,可說是該領域研究的先驅,例如近10年非常熱門的研究主題「拓樸絕緣體」,也是受到這些學者早期研究的啟發。

張明哲可說是杜列斯「孫輩」的學生,杜列斯數年前曾受邀到台大參加工作坊,他也在旁陪同,印象中杜列斯展現英國人的紳士氣質;近幾年諾貝爾物理獎預測得獎者時,杜列斯等人也曾被提出,能夠獲獎並不意外。

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