懷抱著科學家與足球員雙夢想，劉明豪利用課餘時間踢球，也如願成為物理學家，鎖定介觀物理、石墨烯、量子傳輸等領域研究，為眾多實驗團隊提供量子傳輸模擬，計算出與傳輸實驗高度吻合的結果，進而準確了解實驗量測結果中的物理機制，他更創建量子傳輸虛擬實驗室，逐步完備軟硬體與專業人才，持續發掘、預測新奇有趣的量子傳輸現象。
自幼成長於高雄縣岡山鎮（現今高雄市岡山區），劉明豪的父親為上班族，母親為家管，父母給予他高度自由、適性發展，而這正是適合他的教養方式。童年的他跟很多男孩一樣，長大後想要成為一名科學家，另外，受到世界盃足球賽與任天堂電玩「天使之翼」的啟發，也懷抱著足球員夢想，孩提時跟同學玩票性地踢球練球，大學開始加入校隊，持續參加大專足球聯賽，一直到博士班畢業。
懷抱物理學憧憬 鑽研萬物的道理
談起物理學，劉明豪是在高二時發現自己的優勢，「我對物理的興趣是隨著分數而帶動。剛開始是稍微努力一下就獲得好成績，獲得成就感，有成就感就更喜歡花時間在這科，進而拿到更好的成績，良性循環下也就培養出了高度的興趣。」他回憶到，當時還有一個自以為是的想法，「覺得物理就是萬物的道理，所有事物都必須遵循著它，非常的 Powerful！」
懷抱著對於物理學的憧憬，劉明豪進入中山大學物理系，之後北上就讀研究所，攻讀博士期間鑽研量子物理領域中的電子自旋行為，於 2008 年取得台灣大學物理博士學位後，當兵時積極申請在歐洲的博士後研究機會，由於當時石墨烯材料正興起，他將研究計畫鎖定於電子自旋在石墨烯的空間行為，爭取到德國亞歷山大洪堡基金會（Alexander von Humboldt Foundation）獎學金，退伍後即赴德國雷根斯堡大學（University of Regensburg）進行為期兩年的博士後研究。
一開始劉明豪尚未獲得實驗室老闆的信任，在進行研究時，他經常向老闆回報進度、努力說服他模擬試算的數據具有價值且值得發表。也因此，第一個研究案磨了許久，一年之後終於能夠發表論文，對於有些年輕學人而言是一大考驗，他卻樂觀地笑著說，「就臉皮厚一點啊，堅持撐過去！」撐過第一年之後，他的研究成果開始大幅成長，獎學金支助的兩年期滿後，雷根斯堡大學又多次讓他留任，他也在德國度過超過六年的研究光陰。
轉進電腦模擬計算 驗證實驗結果
在德國發表第一篇論文的同時，劉明豪發現到，關於許多量子傳輸實驗的量測，還沒有學者以電腦模擬計算出與實驗高度吻合的結果，他開始從純物理研究轉向，對於這個新的研究方向感到興趣，逐步嘗試、開發出可行方法。
2012 年在荷蘭參加石墨烯年度大會 Graphene Week 時，他遇見了來自瑞士的學者 Peter Rickhaus，兩人便攜手合作，由 Peter 提供最新實驗結果，他進行電腦模擬計算，了解是否可以用電腦模擬計算出跟實際實驗一樣的結果。他進一步說明：「電腦模擬就是一切都很理想的狀態，因此，如果有一個實驗跟電腦模擬得出來的結果一樣，意味著這個實驗近乎完美！」
兩人多年來一直持續合作，去年還共同於《Science Advances》期刊上發表文章〈The electronic thickness of graphene〉，這個讓劉明豪感到十分自豪的研究來自於很酷的實驗，「導體顧名思義可以傳導電子，導體之間的相接處當然可以導通電子，一張石墨烯是導體，兩張石墨烯放在一起居然可以不導通，這樣的不導通會造成某些現象，讓我們間接推測出一張石墨烯的電子雲厚度！」基於「兩張石墨烯不導通」的假設，劉明豪透過電腦程式進行理論模擬，得到跟實驗一致的結果，進一步證實了這個假設的正確！
多年來，每當合作的團隊有了實驗成果出爐，劉明豪就扮演「理論模擬輔佐」的角色。而在德國博士後生涯接近尾聲時，強大的傳輸模擬計算也讓他有信心開始自行構思實驗可行、但尚未被想到的設計，進行傳輸模擬計算，以探索甚至預測有趣的量子傳輸行為，吸引實驗物理學家進行證實。2017 年 2 月甫至成大任職，他以第一作者於《Physical Review Letters》發表一篇題為「Creating and Steering Highly Directional Electron Beams in Graphene」的論文，正是這樣一篇前瞻的純理論研究成果。
2014 年由於當時父親身體狀況不佳，他開始爭取回台任教，並鎖定離家鄉較近的成大，歷經三度的嘗試，終於得以加入成大物理系教學團隊。談起成大的研究優勢，他盛讚成大擁有 MATLAB 主程式與所有工具箱（TOOLBOX）的完整使用權限，所有師生都能盡情應用，大勝當年他進行博士後研究的德國雷根斯堡大學（全校僅開放約 60 個名額），對於研究須要程式撰寫、測試、數據分析，以及教學都助益甚大！
聚焦研究介觀尺度量子傳輸
研究專長為介觀物理、石墨烯、量子傳輸等領域，劉明豪聚焦研究電子於介觀尺度下的量子傳輸行為。介觀物理是介於微觀物理與巨觀物理之間的尺度，劉明豪分享，會著迷於介觀物理的緣由，正是因為它是同時具有古典力學與量子力學都能解釋的世界，「不是兩個極端，是中間過度區，因此更為豐富多彩！」
石墨烯已成為目前當紅的新穎材料之一，劉明豪近年專注於石墨烯等二維材料，為不同實驗團隊提供高品質的量子傳輸模擬。隨著石墨烯領域的研究越來越複雜，量子傳輸模擬越來越難計算，劉明豪卻點出，其實對於物理研究而言，能用越簡單的理論來解釋一些現象才是越高段，就如同家喻戶曉的美國物理學家費曼（Richard Feynman）曾說，「If you can't explain something in simple terms, you don't understand it.」
談到榮獲「110 年吳大猷先生紀念獎」的過程，劉明豪笑著說，收到科技部的 Email 本來以為是詐騙，接到電話知道自己入圍，也認為強敵太多不抱希望，直到 7 月底他才開心地確認獲獎，更鞭策自己未來要做得更好！
當年那個認為物理無所不能的少男，在追尋物理學 20 年後，仍舊持續探索！除了與眾多不同的實驗室合作，劉明豪也透過科技部研究計畫補助，逐步建立量子傳輸虛擬實驗室，2018 年在前德國同事 Bundesmann 博士來台協助下開始架設電腦叢集（Computer Cluster），一開始僅有 3 台工作站、不到一百顆 CPU，至今已擴充到 15 台工作站、超過五百顆 CPU。未來將逐步擴充，目標朝向兩千顆 CPU 邁進，並持續強化團隊硬體方面的計算能力，以發掘、預測更多新奇有趣的量子傳輸現象！
資料來源:成大新聞中心