丁洪：中国一直缺乏的是真正的科学精神

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但对中国的教育现状，丁洪教授表示了不满。他认为，中国的教育说到底还是应试教育。考试本应该是检测学习好坏的一个手段，而不应该是目的，目前的应试教育完全颠倒了手段与目的。

打破欧姆定律的“魔咒”

可以简单介绍一下您目前着手研究的内容是哪些，您比较关注的研究热点方向有哪些？

我现在做的是研究固体物理，以前研究比较多的是高温超导体，就是超导现象能在比绝对零度（－273摄氏度）高很多的温度下实现，目前包括铜基高温超导体和铁基高温超导体。我主要是做这方面的机理研究，具体是用光电子能谱来做实验，就是将紫外到X射线的光打进去超导体，把电子打出来，分析电子在材料中的属性，研究电子为什么会配对而产生超导。

我前二十多年基本都是做超导方面的研究。近几年开始做拓扑材料方面的研究，包括拓扑绝缘体和拓扑半金属。去年我们发现了外尔费米子，今年我们又发现了一种具有三重简并态的新费米子。人们知道狄拉克费米子具有四重简并态，外尔费米子具有两重简并态，就是把一个四重简并态分裂成两支两重简并态。我们宇宙中只有四重简并态和两重简并态的费米子。但在“固体宇宙”中，也就是固体材料中，是有可能产生三重简并态的新型费米子。这是我们最新发现的一个重要成果。

我目前关注的热点和方向，一个很重要的就是量子计算。量子计算现在是一个很热的研究领域。量子计算事实上和超导和拓扑都可以相关，它可以用超导材料来实现，也可以用拓扑材料来实现。

您觉得在未来五到十年，在方向上会有一些重大的突破吗，或者说是相关领域会有一些革命性的变化出现吗？

我觉得应该是会，主要从两方面：第一个就是从我们现在研究的超导材料和拓扑材料，这两种材料在一定的条件下，会打破所谓的欧姆定律的“魔咒”。欧姆定律是电压=电流×电阻，有电阻，就会产生热，发热是个很大的问题，特别是对计算机芯片，摩尔定律现在被阻住，就是因为欧姆定律的约束，当然这里有量子隧穿效应。真正能打破欧姆定律的“魔咒”，一个很重要的方法是利用超导材料，应该超导材料的电阻为零，绝对为零，也就不发热了。另外，一些拓扑材料的边缘态也可以使电阻非常小，甚至使电阻为零，这个也可以打破欧姆定律的“魔咒”。如果我们能在更高温度，甚至在室温情况下实现零电阻的话，那自然是革命性的变革。这就是室温超导，或在室温下面实现零电阻的拓扑边缘态。这就像电影《阿凡达》里的山会浮起来，其根本原理就是室温超导， 在那个具有强磁场的星球上就会悬浮起来。

第二个就是我前面所说的量子计算。量子计算如果能实用的话将是革命性的。有些事情太复杂，连超级计算机是算不出来的。比如说破译密码，你只要足够复杂的，现在的计算机就无能为力了。因为它利用了素数相乘和因式分解的不对称性。这个不对称性是怎么来的？就是人们把两个大的素数做乘法是非常容易的，但乘起来之后，因式分解就很难了。密码学就是利用了这个不对称性。加密把这两个数字乘起来，就很容易，破密是倒过来的，就是把这个大数分解。它足够大了，计算机也做不出来。但量子计算机是可以把它解决的，它可以把它变成相对对称。

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