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作者:小编    发布时间:2023-08-09 11:53:46    浏览量:

  芒果体育12月6日,华裔物理学家、斯坦福大学物理学教授张首晟的家人发布声明,确认张首晟于12月1日因抑郁症意外去世。张首晟是任教于美国斯坦福大学物理系的华裔科学家,是凝聚态理论物理领域最杰出的科学家之一。

  2014年,中科院物理所研究员丁洪曾在预测诺贝尔奖得主时表示,张首晟很有可能摘得诺奖。

  张首晟领导的团队2006年提出了“量子自旋霍尔效应”,将其基于芯片业未来提出的新构想——通过控制电子自旋运动来降低能耗——在理论上完成了预言。2007年,张首晟发现的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一。

  美国科学家埃德温·霍尔在19世纪末发现,通电导体在磁场作用下能使电流运动方向改变90°,这被称作霍尔效应。1980年,科学家又发现在极低温和强磁场条件下,霍尔效应呈现电子按顺时针沿导体边缘运动的现象,这就是量子霍尔效应。与无序运动导致热量产生相比,电子保持秩序状态则几乎没有能量损耗芒果体育,由此引发了科学界研制新的电脑元器件的设想。

  但是,量子霍尔效应需要苛刻的条件。张首晟设想,能否在正常条件下,让电子跳舞从杂乱无章的迪斯科到井然有序的集体舞。他研究发现,电子如同地球自转一样,有一种叫做自旋的基本特性,自旋向上的沿逆时针运动,自旋向下的沿顺时针运动。这种自旋也会产生量子霍尔效应,这就是量子自旋霍尔效应。它不仅没有能量损耗,并且不需要强磁场,也可在室温环境下实现。

  他摘得了诸多重量级奖,比如欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖,还获得了富兰克林奖章。

  2017年7月,张首晟与其他几位华人科学家宣布发现马约拉那费米子,并将其命名为“天使粒子”。

  实际上,这项实验由加州大学洛杉矶分校的王康隆团队主导,上海科技大学合作,并由加州大学欧文分校、加州大学戴维斯分校协助、斯坦福大学团队的参与。实验中观测到了马约拉纳费米子模存在的证据,同时又极大程度上排除了其他因素的影响,成为马约拉纳准费米子存在的有力证据芒果体育。

  标准物理理论模型中,12种基本粒子被分成两大家族:电子、质子等8种粒子组成的费米子家族和光子、介子等4种粒子组成的玻色子家族。一般认为,每一种粒子都有其反粒子,且状态与粒子本身相反,粒子与反粒子相遇会瞬间湮灭芒果体育。

  但1937年,埃托雷·马约拉纳预言,有一类特殊的费米子,像光子等玻色子一样,它们的反粒子就是自身,这种费米子被称为“马约拉纳费米子”。

  研究论文共同一作、加州大学洛杉矶分校的潘磊指出,所谓的发现天使粒子,并不是真正发现了马约拉纳费米子,而是发现了符合马约拉纳费米子性质的激发态。

  马约拉纳费米子被认为是制造量子计算机的完美选择。只要符合马约拉那费米子的性质,就可以用来实现拓扑量子计算。拓扑量子计算机对外在噪声的抵抗力比普通量子计算机更强,更具鲁棒性。研究人员也表示,探测到这种粒子后,他们可以制备出电子芯片,实现基于这一粒子为基础的拓扑量子计算机电脑芯片。

  张首晟在2009年作为“千人计划”人才回到中国。这些年与国内高校和科研院所的合作十分成功,比如发现了三维拓扑绝缘体和量子反常霍尔效应。

  “中国已经可以把从1到10,从10到100这种放大性的工作做好,需要更多从0到1的原创。”张首晟说,他的总体感受是,中国的科研越来越走向国际前沿。

  “希望他们不要只是跟风,什么热门就做什么,而是学会独立判断,真正用好奇心来驱动科学研究。”张首晟认为,好奇心驱动是做原创性工作最重要的素质之一。

  张首晟说,要想催生出原创性研究,需要从教育模式和科研机制等方面营造更为有利的环境。

  他发现,很多中国人把科研理解为“攻关”。但“攻关”是有目标的,真正原创性的工作,很多时候没有目标。

  2013年张首晟与学生联合创立丹华资本,他去世之前曾担任丹华资本的创始董事长。

  丹华资本主要关注的是技术创新和商业模式创新两者兼备的公司。已经布局的领域包括人工智能、大数据、网络技术、AR、VR、互联网金融和金融医疗等。

  “丹华资本的初衷是打通两个桥梁。一是把前沿科技和投资结合在一起,二是把中国和美国结合在一起。”张首晟说。

  张首晟当时表示,对前沿科技的投资非常重要,但是社会上懂前沿科技和懂投资的人往往是分开的:做科研的大多沉浸在象牙塔中,不了解投资;做投资的大多是商科背景,对前沿科技不了解。

  “科学家的身份对做风险投资非常有帮助。”张首晟说,物理学的思维模式是把任何事物都解剖到原子层次,认识事物的本质。而且做科研需要在非常杂乱的情况下,看到清晰的研究路径。他认为,做风险投资也需要借助科学家的思维模式,用独特的眼光看清未来前景。

  在张首晟看来,无论是做科学家,还是做风险投资人,其共性是做一个好老师,因为两者都需要带团队。

  张首晟说,在美国高校,既做教授又做投资的人并不多,但是既做教授又创业的人很多。“斯坦福大学允许高校教授创业,提供了非常宽松的氛围。”

  张首晟曾说过,这个真正完美的世界是一个量子的世界,就是量子的一个粒子,它的确是可以百分百平行做两件事情,量子的世界是平行的,他想他的人生也可以达到这种境界。据《科技日报》

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