2月27日，科技部高技术研究发展中心评选发布了2019年度中国科学十大进展，其中，中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、范靖云等与合作者实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验，中国科学技术大学物理学系乔振华研究组、南方科技大学物理学系张立源研究组及新加坡科技设计大学杨声远等合作，首次观测到三维量子霍尔效应等两项科研成果根据得票高低，分居中国科学十大进展第八位和第十位。
根据得票高低，“2019年度中国科学十大进展”分别为：
1.探测到月幔物质出露的初步证据
2.构架出面向人工通用智能的异构芯片
3.提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案
4.破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能
5.基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃
6.阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理
7.青藏高原发现丹尼索瓦人
8.实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验
9.揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制
10.首次观测到三维量子霍尔效应
8.实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验
量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。然而，任何试图将量子力学和广义相对论进行融合的理论工作都遇到极大困难。目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论，模型众多，但都普遍缺乏实验检验。
中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、范靖云等与合作者，利用“墨子号”量子科学实验卫星，在国际上率先在太空中开展了引力诱导量子纠缠退相干的实验检验，对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况进行测试。根据“事件形式”理论模型预言，纠缠光子对在地球引力场中的传播，其关联性会概率性地损失；而依据现有的量子力学理论，所有纠缠光子对将保持纠缠特性。最终，卫星实验检验结果并不支持“事件形式”理论模型的预测，而与标准量子理论一致。这是国际上首次利用量子卫星在地球引力场中对尝试融合量子力学与广义相对论的理论进行实验检验，将极大地推动相关物理学基础理论和实验研究。
实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验
10.首次观测到三维量子霍尔效应
在二维电子体系中发现量子霍尔效应使得拓扑学在凝聚态物理学中发挥了核心作用。30多年前，Bertrand Halperin等人从理论上预言可能在三维电子气体系中产生量子霍尔效应，但迄今为止，还没有从实验上观测到“三维量子霍尔效应”。
三维量子霍尔效应
南方科技大学物理学系张立源研究组、中国科学技术大学物理学系乔振华研究组及新加坡科技设计大学杨声远等合作，在块体碲化锆（ZrTe5）晶体中首次实验实现了“三维量子霍尔效应”。研究人员对碲化锆体单晶进行了磁场下的低温电子输运测量，在一个相对低的磁场下达到了极端量子极限状态（只有最低朗道能级被占据的）。在该状态下，研究人员观测到了一个接近于零的无耗散纵向电阻，并沿着磁场方向形成了一个正比于半个费米波长的很好的霍尔电阻平台，这些是三维霍尔效应出现的确凿标志。理论分析还表明，该效应源于在极端量子极限下电子关联增强产生的电荷密度波驱动的费米面失稳。通过进一步提高磁场强度，纵向电阻和霍尔电阻都极具增加，呈现出金属-绝缘体相变。该研究进展提供了三维量子霍尔效应的实验证据，并提供了一个进一步探索三维电子体系中奇异量子相及其相变的很有前景的平台。
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