未解之谜

　　科学家首次观察到量子反常霍尔效应

　　入选理由：科学家首次在实验上观测到量子反常霍尔效应，这可能是“量子霍尔效应家族”最后一个成员。

　　量子霍尔效应在物理学中占据着极其重要的地位，自1988年科学家提出可能存在量子反常霍尔效应，不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上没有取得任何进展。2013年，由清华大学薛其坤院士领衔的实验团队，从实验上首次观测到量子反常霍尔效应，这被着名物理学家杨振宁教授誉为“诺贝尔奖级”的科研成果。“量子反常霍尔效应”是不需要外加磁场的量子霍尔效应，这种效应可能在未来的电子器件中发挥特殊作用：无需高强磁场，就可以制备低能耗的高速电子器件，例如极低能耗的芯片，从而解决电脑发热问题和摩尔定律的瓶颈问题，进而可能催生高容错的全拓扑量子计算机——这意味着个人电脑真正意义上的“更新换代”。

　　“孪生素数猜想”的弱化形式得到证明

　　入选理由：向“孪生素数猜想”的证明迈出了关键一步。

　　2013年5月，美国新罕布什尔大学的华裔数学家张益唐在数学顶级期刊《数学年刊》(Annals of Mathematics)发表了一篇题为《素数间的有界间隔》(Bounded gaps between primes)的文章，证明存在无穷多个相差小于7000万的素数对，这是第一次有人正式证明存在无穷多组间距小于定值的素数对，为最终证明孪生素数猜想开了一个真正的“头”。孪生素数是指两个相差为2的素数，例如3和5、5和7等。孪生素数猜想则是说存在无穷多个相差为2素数对，这是数论中最着名的猜想之一。1900年，在国际数学家大会上，希尔伯特将孪生素数猜想列入“23个最重要的问题”，位于第8个。