中美两个独立物理团队分别独立发现了外尔费米子存在的证据，这是物理学前沿的一项重大突破，而且，外尔费米子对制造高速电子电路和量子计算机也有着重大的意义^[1]。外尔费米子在1929年首次被理论预测，但直到86年后的今天才被实验观测到。中国科学院物理研究所的研究成果发表在7月31日出版的《物理评论X》（Physical Review X）杂志上，美国普林斯顿大学的研究成果发表在8月7日出版的《科学》杂志上。

标准模型中，基本粒子可分为费米子（包括夸克和轻子）和玻色子（包括规范玻色子和希格斯玻色子）。从数学上，费米子又可分为狄拉克、马约拉纳和外尔三种费米子，其区别是：狄拉克费米子有质量，马约拉纳费米子的反粒子是其本身，外尔费米子没有质量。狄拉克费米子和马约拉纳费米子都已被实验观测到，但外尔费米子却一直没有被发现。

2015年3月，中科院物理所的方忠小组理论预言了砷化钽（TaAs）等4种非磁性材料中存在外尔费米子^[2]。现在，中科院物理所丁洪小组用角分辨光电子能谱在砷化钽晶体上首次观测到外尔费米子的特征性现象——表面费米弧^[3]，即从实验上发现了外尔费米子。类似地，普林斯顿大学的Zahid Hasan小组也先在6月理论预言了砷化钽等材料中存在外尔费米子^[4]。现在，Hasan小组也是用角分辨光电子能谱在砷化钽晶体上观测到表面费米弧^[5]。

两个团队几乎同时发现外尔费米子，这体现出目前基础研究重大突破的激烈的国际竞争。两篇研究论文的网上公开时间，前后只相差5天，其研究从材料、数据、理论到实验几乎完全一样，都在竞争外尔费米子的“首次发现”。

此外，美国麻省理工学院的陆凌小组通过角分辨微波转换测量方法，在另一种材料——双螺旋二十四面体光子晶体（波色系统）中也看到了外尔点的存在^[6]。                                       

（黄龙光）