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今晚诺奖终极预测!凝聚态大热门,薛其坤领跑

新智元 2026-10-07 05:04 6 阅读 查看原文

  新智元报道  


就在今天下午,2026年诺贝尔物理学奖即将正式公布。


谁将戴上这顶最高桂冠?


我们是否能见证历史,看到中国本土科学家凭借凝聚态物理研究登顶诺奖?


就在刚刚,我们搜罗了几份被誉为「诺奖风向标」的神级预测名单——科睿唯安「引文桂冠奖」、沃尔夫奖、卡夫利奖,以及《Physics World》(物理世界)、《The Scientist》(科学家)等国际顶级科学媒体的深度分析。


现在,让我们来一次硬核的赛前大盘点。


这一届诺贝尔物理学奖,堪称神仙打架!


最硬核的预测,我们直接就放开头:本届诺奖极大可能属于凝聚态。


若诺奖委员会偏好「重大基础科学突破」,薛其坤将迎来问鼎最佳窗口;若倾向「技术转化与应用红利」,OLED显示先驱将最具胜算。


《Physics World》轮换图谱



预测天花板:
科睿唯安「引文桂冠奖」+ Physics World


在物理学界,预测诺奖不是靠拍脑门,而是看「数据」。


在这个领域,最有发言权的大数据预言家,非「科睿唯安(Clarivate)」莫属了。


就在上个月底,科睿唯安发布了2026年度的「引文桂冠奖」名单。这个奖项的评选逻辑虽简单粗暴但有效——看论文引用率。



自1970年以来索引的超6700万篇文章中,被引用超过2000次的不到0.02%。只有这些真正改变了科学界走向、让同行们「不引用就写不下去」的超级大佬,才能入选。


自2002年设立以来,已经有89位「引文桂冠奖」得主最终斩获了诺贝尔奖,命中率18%!


今年,科睿唯安在物理学领域的预测信号强烈:三组候选人,全部集中在「凝聚态物理」领域! 



结合英国物理学会旗下《Physics World》的历年领域轮换图谱分析,粒子物理学由于缺乏颠覆性发现,今年大概率要坐冷板凳。


2026年,注定是凝聚态物理的大年。


而在今年的神仙阵容中,有一个让所有中国人都热血沸腾的名字。


最大热门之一:薛其坤与「量子反常霍尔效应」


在媒体和学界,今年呼声最高、最受瞩目的诺奖候选人,无疑是中国科学院院士、南方科技大学校长、清华大学教授——薛其坤。



科睿唯安给他的上榜理由是:「对量子反常霍尔效应(QAHE)的实验观测。」


这项研究,被杨振宁评价为「这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文」。


用白话解释一下他的研究:手机和电脑玩久了就会严重发热,甚至卡顿,是什么原因?


这是因为,在传统的导电材料中,电子之间、电子与杂质之间会不断碰撞,不仅消耗能量,还产生大量废热。这就是摩尔定律遇到瓶颈的物理根源。


19世纪,物理学家霍尔发现,如果在导体上加一个强大的外磁场,电子就会乖乖靠边行驶,碰撞大大减少,这就是「霍尔效应」。



但是,我们总不能在手机里塞一个大磁铁吧?


薛其坤团队的伟大之处在于,他们在2012年底至2013年,经过无数次枯燥实验和材料调控,全球首次在实验中观测到了「量子反常霍尔效应」。


「反常」,指的是不需要任何外加磁场。


他们通过一种拓扑绝缘体薄膜材料,利用材料自身的自旋轨道耦合和磁性,在零磁场下为电子开辟出了一条「无阻高速公路」。电子在边缘奔跑,互不干扰。


这项发现,直接为未来开发低能耗、超高速度的电子器件和拓扑量子计算奠定了重要的基础。


2016年诺贝尔物理学奖的科学背景文件里,直接用了薛其坤团队的数据图


薛其坤在央视的采访里估计,如果用上这个原理,同样的超算只需要三分之一的电,「可以支撑将来的AI的长期发展」。


只是它目前还要在接近绝对零度的环境里才能实现,离进芯片还有一段路。


除了科睿唯安,薛其坤近年已经拿下有着「中国诺贝尔奖」之称的未来科学大奖,以及国际凝聚态物理最高奖——巴克利奖。


 在凝聚态物理的研究中,量子霍尔效应占据着重要地位,此前该领域的重要工作,多次获得诺奖。


整数量子霍尔效应(1980年发现,1985年诺贝尔物理奖);

分数量子霍尔效应(1982年发现,1998年诺贝尔物理奖);

石墨烯中的半整数量子霍尔效应(2005年发现,2010年诺贝尔物理奖);

量子化自旋霍尔效应(2007年发现,2010年欧洲物理奖,2012年美国物理学会巴克利奖)。


种种迹象表明,薛其坤距离诺奖领奖台只有一层窗户纸。唯一的悬念是:诺奖委员会今年会把橄榄枝抛给拓扑量子吗?


OLED的幕后英雄


诺贝尔物理学奖还有一个特点,就是偏爱那些改变了人类生活的发明,比如2014年的蓝光LED,2009年的光纤和CCD。


今年科睿唯安预测的第二组热门人选,就藏在你的手机屏幕里:OLED显示技术。


候选人分别是——


Chihaya Adachi(安达千波矢) - 日本九州大学

Stephen R. Forrest - 美国密歇根大学

Mark E. Thompson - 美国南加州大学



他们的上榜理由是:「在磷光有机发光二极管(PHOLEDs)和热激活延迟荧光(TADF)领域的开创性研究,实现了超高效率的有机发光二极管。」


早年的手机和电视屏幕,又厚又耗电,色彩也不够鲜艳。OLED技术的出现,让屏幕做到了像纸一样薄、甚至可以折叠,并且由于像素自发光,黑得很纯粹,色彩很惊艳。



但在早期,OLED有个致命弱点:效率极低,大部分电能都变成了热能浪费掉了。正是这三位大牛,分别在PHOLED和TADF材料上取得了突破性进展,让OLED的发光效率从25%逼近了理论极限的100%!


今天,从苹果iPhone到高端国产旗舰机,从巨型曲面电视到智能手表,OLED已成现代显示产业的基石。


《Physics World》也指出,这种具有「相对直接的现代技术连接」的发明,历来是诺奖委员会的心头好。


寻找能「喷火的独角兽」:室温多铁材料


科睿唯安预测的第三个席位,给到了瑞士苏黎世联邦理工学院的理论物理学家 Nicola A. Spaldin。



瑞士官媒SWI《瑞士资讯》更是为此撰文,对这位本土科学家的夺魁寄予厚望。



她的研究领域,是室温磁电多铁材料的理论发展。


简单来说,在自然界中,绝大多数材料只能在「磁性」和「电性」中二选一。比如铁能被磁化,但绝缘体能储存电荷。想要一种材料同时具有铁磁性和铁电性,就像要一只独角兽能喷火一样罕见。


但在过去几十年里,Spaldin教授通过理论计算和量子力学推演,直接指导了实验学家如何在室温下人工合成出这些「多铁材料」!


这些材料,简直是未来科技的万能钥匙。


因为它们可以同时受到电场和磁场的控制,这意味着未来的计算机硬盘只用微小的电场就能改变磁性状态,不仅读写速度快,而且耗电量极低。


这为全新的高能效计算架构,打开了一扇大门。


魔法师的1.1度:魔角石墨烯与转角电子学


还有一个方向,简直热得烫手。


它夺得了各大前哨奖项(如卡夫利奖),甚至被果壳预测有超过32%的夺奖概率——那就是魔角石墨烯和由它开创的转角电子学。


主要候选人如下。


Pablo Jarillo-Herrero(麻省理工学院)

Allan MacDonald(德州大学奥斯汀分校)

Rafi Bistritzer (以色列)

(有时也会带上Eva Andrei)


2018年,MIT的Pablo团队完成一个魔术,震惊整个物理学界:他们把两层只有原子级别厚度的石墨烯叠在一起,然后扭转了一个微小的角度——1.1度。



奇迹发生了:原本只是普通导体的石墨烯,在1.1度的「魔角」下,突然变成了没有任何电阻的超导体,或者变成了完全不导电的绝缘体!


这个发现直接引爆了全球物理学界。它开辟了一个全新的子学科——转角电子学。


科学家们发现,通过简单地「扭一扭」二维材料,就能像捏橡皮泥一样,任意调控材料的电子特性。这为寻找室温超导体和新型量子材料提供了完美平台。


就在今年,这几位先驱刚刚斩获了2026年卡夫利纳米科学奖(Kavli Prize,诺奖的超强风向标)。



不过,唯一的风险在于,这项成果诞生于2018年,对于习惯了「让子弹飞二三十年」的诺奖委员会来说,它太年轻了。


不过,毕竟是改变教科书级的发现,或许会破例一回。


绝对零度的时钟:超冷原子与光晶格


除了凝聚态材料,精密测量和量子模拟也是诺奖的常客。


今年,刚刚荣获2026年沃尔夫物理学奖(Wolf Prize,另一个含金量极高的风向标)的两位大牛,同样是诺奖的超级热门。


叶军 - 科罗拉多大学/NIST

Immanuel Bloch - 马克斯·普朗克研究所



他们的研究领域是超冷原子和光晶格。


把原子冷却到距离绝对零度(-273.15℃)只差千万分之一度的地方,原子的运动变得极度缓慢。这时,用激光束把它们困在一个个「光晶格」里。


叶军利用这种技术,造出了世界上最精确的时钟——光钟。



这种钟精确到什么程度?如果从138亿年前的宇宙大爆炸开始走,走到今天,误差也不到一秒!这种精度的时钟不仅能用来重新定义「秒」,甚至能感受到地球引力的变化,用来探测暗物质和引力波。


2022年,叶军团队在一团只有约1毫米高的锶原子云里,测出了顶部和底部时间流速的差别,正是广义相对论说的引力越强、时间走得越慢。


而Bloch则利用光晶格中的超冷原子进行「量子模拟」,在微观尺度下模拟极其复杂的固体物理现象。这是一种最纯粹的基础物理研究。


注意,在1978年到2025年的72位沃尔夫物理学奖得主里,26人后来拿了诺贝尔物理学奖。今年这两个奖,中间只隔了5天。



现实版的哈利波特:隐身衣与超材料


在《The Scientist》杂志收集的科学家预测中,以及《Physics World》的专栏分析里,还有一个名字被反复提及——英国帝国理工学院的 John Pendry 爵士。



他是超材料领域的泰斗。


超材料,是一种自然界不存在的、由人工微结构设计出来的材料。Pendry提出精妙的数学和物理框架,证明了利用这些超材料,可以任意弯曲和控制电磁波(包括光)的路径。


最著名的应用设想,就是隐身衣!


当光线照射到普通物体上会反射,所以我们能看到它。但如果在物体表面覆盖一层超材料,光线就会从物体周围绕过去并在后方重新汇合。这样一来,物体就完全「隐形」了。


除了隐身,他的理论还催生了能突破光学显微镜极限的「完美透镜」。


这个领域充满了科幻色彩,且已经逐渐走向雷达隐身、先进天线等应用。Pendry也是常年陪跑的「无冕之王」,今年若是获奖,绝对实至名归。



为什么不是粒子物理?


但是为什么, 在今年的预测里,宇宙大爆炸、反物质、黑洞或者新粒子遇冷了?


《Physics World》的编辑无奈指出,虽然在欧洲核子研究中心的ATHENA和ALPHA合作组首次捕获并研究了冷反氢原子,虽然大型强子对撞机制造出了夸克-胶子等离子体(QGP)……


但这些粒子物理实验,要么还没有发现颠覆性的新物理,要么是动辄成千上万人的超级大项目,很难挑出三个诺奖得主。


因此,在2026年,「凝聚态物理」迎来了最好的登顶时机。


当然,诺奖委员会的心思是很难猜的。也有可能,我们会蹲到「大热必死」或「爆冷出圈」的剧本。


今天北京时间17:45,一切悬念都将揭晓。



参考资料:

https://ir.clarivate.com/news-events/press-releases/news-details/2026/Clarivate-Reveals-Citation-Laureates-2026-Recognizing-Transformative-Scientific-Breakthroughs/default.aspx
https://physicsworld.com/a/is-this-the-year-for-a-nobel-prize-in-condensed-matter-or-maybe-particle-physics/
https://www.kavlifoundation.org/news/the-kavli-prize-2026
https://www.the-scientist.com/animal-research-doesn-t-need-better-messaging-it-needs-an-exit-strategy-74424
https://wolffund.org.il/jun-ye/

编辑:Aeneas


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