2020年，十大物理学突破
1. 轻子中的CP破坏
图片来源：The T2K Collaboration为什么我们会存在？这是个极其复杂的问题，问题的根源要追溯回约138亿年前，在大爆炸后不久，理论上宇宙中的所有物质与所有反物质应当全部湮灭化为能量，但这显然没有发生，否则也就不会有恒星、行星和星系，更不会有生命，以及人类存在了。但究竟是什么使早期宇宙中的物质和反物质出现了轻微的不对称？
物理学家认为，其中一个重要的原因与打破CP对称性（或CP破坏）有关。今年，T2K实验的科学家通过测量中微子，报告了他们可能首次在轻子中发现了CP破坏的证据，其置信水平达到95%。未来，当置信水平超过99.9999%，物理学家就能最终确认这一发现，我们正越来越接近揭开我们的存在之谜。
2. 任意子的最佳证据
图片来源：Manohar Kumar
中微子是非常神秘的基本粒子，物理学家在研究中微子的道路上已经作出了许多重要的发现。今年4月，《科学》刊登的一项研究报道了物理学家通过创建一个二维的微型粒子对撞机，看到了介于费米子和玻色子之间的聚集行为，首次在实验室中找到了任意子存在的直接证据。9月，另一个研究团队在《自然》发表的新研究，发现了任意子存在的最有力证据，物理学家认为任意子将对建造量子计算机有着重要意义。
3. 九章实现量子霸权
图片来源：中国科学技术大学
自量子计算机的概念提出以来，便吸引了许多人的关注，因为在解决一些特定任务时，其计算能力将远超经典计算机。今年，潘建伟、陆朝阳等科学家组成的团队成功构建76个光子的量子计算原型机“九章”，光子也属于玻色子，九章在处理被称为“高斯玻色取样”任务的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍，实现了量子霸权的又一里程碑。
4. 玻色-爱因斯坦凝聚
图片来源：NASA
上个世纪二十年代，玻色和爱因斯坦以玻色最初关于光子的统计力学研究为基础，预言了当玻色子原子在冷却到接近绝对零度时会呈现出所谓的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），这也常被称为第五种物质状态。今年，物理学家首次在国际空间站的失重环境下制造出了玻色-爱因斯坦凝聚，为一系列高精度的测量提供了新的方法。
5. 首个室温超导体
图片来源：J. Adam Fenster
今年，物理学家首次在富氢材料中观察到了室温下（15℃）的超导现象，虽然新型超导材料只能在超高压下才能运作，但也将人们对室温超导的期待再度推向新的高点。
6. 声速的理论极限
图片来源：GDJ / Pixabay
今年一月份，物理学家通过“金刚石压砧”的装置找到了能够金属氢存在的最有力证据，但物理学家还无法最终确认金属氢是否存在。根据计算表明，在金属氢中，声音的传播速度是最快的，可以达到35千米/秒，远比在任何材料中都快。今年，几位物理学家通过两个基本常数，即精细结构常数和质子-电子质量比，预测声波的传播速度不能超过36千米/秒，这比在空气中的声速高出约106倍。
7. 迄今为止测量到的最短时间
图片来源：Sven Grundmann/Goethe University Frankfurt
今年，物理学家测量了一个光子穿过一个氢分子所需的时间，对分子的平均键长而言，这一时间大约是247×10⁻²¹秒，这也是迄今为止成功测量的最短时间跨度。
8. 从黑洞获取能量
图片来源：University of Glasgow
现在，格拉斯哥大学的研究人员终于找到了一种方法，他们通过扭曲声波，而不是光波，从实验上验证了这一50年前的理论。
9. 核电共振的来临
图片来源：UNSW/Tony Melov
今年，一个工程师团队宣布他们意外地实现了这一壮举，这一发现或将对量子计算机和传感器的发展产生重大影响。
10. 铁电向列相液晶的首次观测
图片来源：SMRC
从新型显示屏到全新概念的计算机储存器，它有望开启大量的技术创新。