崔琦：在霍尔电阻上多量出一级台阶

关键词：他把二维电子气推进极端量子极限，多量出三分之一处的一级台阶，撞见一种带分数电荷的量子液体

崔琦，男，1939年2月28日生于河南宝丰县肖旗乡范庄村，美籍华人物理学家。1951年他只身赴香港求学，1957年从培正中学毕业，1958年获全额奖学金赴美国奥古斯塔纳学院，主修数学，1961年入芝加哥大学物理系，1967年获物理学博士学位。1968年至1982年在贝尔实验室任技术部研究员，1982年起任普林斯顿大学电子工程系教授，现为该校荣休教授。1987年当选美国国家科学院院士，1992年当选台湾中央研究院第19届院士，2000年6月当选中国科学院外籍院士，2004年当选美国国家工程院院士。1998年10月13日，瑞典皇家科学院宣布他与霍斯特·施特默、罗伯特·劳克林共同获得当年诺贝尔物理学奖。

1982年，美国新泽西州默里山。贝尔实验室里，一块砷化镓与砷化镓铝的异质结样品被放进强磁场，温度压到接近绝对零度，磁场一圈圈加上去，直到接近30特斯拉。样品里那层二维电子气，厚度只有几个原子。崔琦和霍斯特·施特默盯着霍尔电阻的读数。磁场扫过某一档，曲线没有沿着原来的台阶走，而是又抬起来，停在一个新的平台上。

霍尔效应是1879年就有的老题目。电流沿一块薄片走，外加一个垂直于薄片的磁场，电荷受偏转，横向就出现电压。电压除以电流，就是霍尔电阻。1980年，德国物理学家克劳斯·冯·克利青在同样的低温和强磁场里发现，这个电阻不随磁场连续变化，而是一级一级跳。每一级的高度，是h/e²除以一个整数，h是普朗克常数，e是电子电荷，h/e²约为25800欧姆。这个现象叫整数量子霍尔效应，冯·克利青因此获得1985年诺贝尔物理学奖。

整数，就是1、2、3。崔琦他们多量出来的那一级，落在三分之一处，平台高度是3h/e²，约为77400欧姆，是克利青最高一级台阶的三倍。1982年5月31日，《物理评论快报》第48卷刊出他们的论文，题目是《极端量子极限下的二维磁输运》。论文写得很克制，只提出这可能是维格纳固体或三角对称的电荷密度波。

解释在一年内到来。罗伯特·劳克林算出，在强磁场里，电子会先同磁场的磁通量子结合，每个电子抓住三个磁通量子，凑成一种不再相互排斥的复合粒子，然后凝聚成一种量子液体。这种液体不能压缩，搅动一下，会生出带分数电荷的准粒子，电荷恰好是电子电荷的三分之一。1998年10月13日，瑞典皇家科学院把当年的诺贝尔物理学奖授予三人，引文是：表彰他们发现了一种带有分数电荷元激发的新型量子液体。

这条路的起点在河南。1939年2月28日，崔琦出生在宝丰县肖旗乡范庄村。他的童年记忆里，是旱、涝和战事，还有父母为他造出来的那些高兴的时刻。父母都不识字。他在诺贝尔基金会刊出的生平自述里写：他们吃过不识字的苦，这苦让他们下决心，不管付出什么代价，都不让孩子再走同一条路。

1951年初，父母抓住一个机会，把他送出村子去念书。那年他12岁，一个人上路，去一个连父母和他都说不清有多远的地方。到香港，他从六年级读起，听不懂粤语，上课心里发慌。他后来记得更清楚的，是同学。有人主动来交朋友，把他拉进圈子，带他去参加课外活动。

在香港的第二年，他考进培正中学。这所学校以理科见长，教师里有一批从内地来的饱学之士。崔琦在自述里说，战乱把他们困在香港教中学，论教学法未必最好，但他们的见识和眼界点醒了学生。他写道：是他们在不知不觉中，让生活在极度商业化城市里的我们，把目光越过美元符号，把探索人类知识的新边疆看成一件在智识上值得投入的事。

1957年他中学毕业，考上台湾大学医学系，最终没有去。他留在香港，进政府为中文中学毕业生办的特别班，准备报考香港大学。1958年春末，一封信从美国寄来，教会牧师的母校奥古斯塔纳学院给了他全额奖学金。他主修数学，1961年进入芝加哥大学物理系。那几年，杨振宁和李政道刚拿诺贝尔奖，又都出自芝加哥大学，是那一代中国学生的榜样。

1968年，他进贝尔实验室。半导体研究的主流是光学、能带结构和器件应用，他一头扎进当时还很冷门的二维电子物理。他在自述里说，自己不适合庞大的实验装置，也不喜欢大场面，只想在桌面上做实验，被允许动手摆弄。1982年，他转到普林斯顿大学任教。

荣誉一件件跟上来。1984年，美国物理学会授予他奥利弗·巴克利凝聚态物理奖；1987年当选美国国家科学院院士；1992年当选台湾中央研究院第19届院士；1998年获美国富兰克林学会本杰明·富兰克林物理学奖章；2000年6月当选中国科学院外籍院士；2004年当选美国国家工程院院士。1999年12月9日，香港中文大学第55届大会授予他荣誉理学博士学位，赞辞称他在物理学和电子工程学方面成就卓著。

他对香港的记挂一直没断。1998年获奖后，他在普林斯顿的家中接受《南华早报》采访，说在香港那几年留下非常美好、亲切的回忆，自己的生活在美国已经很久，但仍觉得与香港很近。

2007年，他捐出35万元人民币，在范庄村建起崔琦希望小学。2014年4月22日，75岁的他带着家人回到范庄，距他1951年离开已63年。他在旧居的茅屋里坐了坐当年的圈椅，在院里栽下一棵椿树。见到儿时的伙伴，看到村里的变化，他说：这是我过去从来想象不到的，是非常值得自豪的事情。

从1951年那个走出村子的12岁少年，到1998年10月13日斯德哥尔摩那间发布厅，中间隔了47年。再到2014年4月22日他重新站进范庄的茅屋，又过去16年。（香港府右新闻·《时代风云》栏目组）