中新網(wǎng)北京6月24日電 (記者 孫自法)2023年度國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)6月24日在北京揭曉并頒獎(jiǎng)，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院物理研究所研究員方忠率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成的面向世界科技前沿的“拓?fù)潆娮硬牧嫌?jì)算預(yù)測”項(xiàng)目，獲得2023年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)中唯一的一等獎(jiǎng)。
“拓?fù)潆娮硬牧嫌?jì)算預(yù)測”是由方忠院士領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近10年攻關(guān)取得的項(xiàng)目成果，使得中國在拓?fù)湮飸B(tài)研究領(lǐng)域領(lǐng)先世界。其主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括三個(gè)方面：
一是成功發(fā)現(xiàn)首個(gè)量子反�；魻栃�(yīng)絕緣體，創(chuàng)新性提出在拓?fù)浣^緣體中產(chǎn)生長程鐵磁序的新機(jī)理和調(diào)控磁性絕緣體產(chǎn)生非零陳數(shù)的新方案，為實(shí)現(xiàn)量子反�；魻栃�(yīng)絕緣體提供了一個(gè)切實(shí)可行的方案。目前，國際上多個(gè)實(shí)驗(yàn)組精確地在該材料體系中觀測到量子反�；魻栃�(yīng)，證實(shí)了理論預(yù)言。
二是成功發(fā)現(xiàn)首個(gè)狄拉克半金屬和首個(gè)外爾半金屬，從而首次在晶體材料中實(shí)現(xiàn)了“手性”電子態(tài)——外爾費(fèi)米子。這一“固體中發(fā)現(xiàn)外爾費(fèi)米子”成果被國際重要學(xué)術(shù)期刊《物理評(píng)論》列為125年來發(fā)表的最重要的49項(xiàng)工作之一，也是唯一來自于中國的研究工作。該成果還入選英國物理學(xué)會(huì)《物理世界》評(píng)選的2015年十大突破、美國物理學(xué)會(huì)《物理》評(píng)選的2015年八大亮點(diǎn)工作。
三是提出并實(shí)現(xiàn)了判別拓?fù)湫再|(zhì)的普適計(jì)算方法，該方法基于非阿貝爾貝里聯(lián)絡(luò)計(jì)算拓?fù)洳蛔兞�，避免了電子波函�?shù)規(guī)范選取的困難，且不受材料對(duì)稱性的限制，成為計(jì)算判定材料拓?fù)漕悇e的主要方法。
據(jù)了解，“拓?fù)潆娮討B(tài)”的發(fā)現(xiàn)，改變了人類對(duì)于“物態(tài)”的認(rèn)知，該態(tài)獨(dú)特的物理性質(zhì)，為變革性技術(shù)的產(chǎn)生提供了全新的可能，是當(dāng)前凝聚態(tài)物理的研究熱點(diǎn)。
“拓?fù)潆娮硬牧嫌?jì)算預(yù)測”項(xiàng)目成果被國際學(xué)術(shù)界高度認(rèn)可，此次被授予國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)之前，已多次獲得國際國內(nèi)相關(guān)榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì)，并被編寫入研究生教科書。該系列成果還展示出“計(jì)算驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)”研究范式的重要作用，引領(lǐng)并推動(dòng)拓?fù)潆娮討B(tài)研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式大發(fā)展，使得中國在該研究領(lǐng)域站在國際最前沿。(完)