哀悼!包揽物理界多个重量级奖项的张首晟骤然离世

哀悼!包揽物理界多个重量级奖项的张首晟骤然离世
2018年12月06日 12:08 新浪科技

  新浪科技讯 12月6日上午消息,当地时间12月1日,美国华裔物理学家,美国斯坦福大学终身教授、美国科学院院士、中科院外籍院士,2017年度中华人民共和国国际科学技术合作奖获得者张首晟教授骤然离世,终年55岁。

  听从杨振宁建议 从事凝聚态研究

  1983年,张首晟获得德国柏林自由大学学士学位,4年后,又顺利拿到纽约州立大学石溪分校博士学位。1993年,张首晟受聘于斯坦福大学物理系。

  张首晟不仅仅是斯坦福大学物理系讲席教授,同时他还是中国科学院外籍院士。他的研究领域主要集中在凝聚态物理,其中重点是拓扑绝缘体。

1987年张首晟博士毕业时与杨振宁的合影1987年张首晟博士毕业时与杨振宁的合影

  2009年,张首晟入选 “千人计划”,并被清华大学特聘为教授,在杨振宁先生创办的高等研究院工作。

  曾经,张首晟将大统一理论当做自己的学术目标,这个目标,爱因斯坦曾为之奋斗一生,这也是著名物理学家杨振宁的研究流域。后来,在杨振宁的建议和指导下,张首晟开始从事凝聚态领域研究。随后,他在高温超导、量子霍尔效应、自旋电子学、强关联电子系统等研究方向上取得了大量国际一流的原始创新成果。

  主要研究贡献

  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。

  2013年3月,因在拓扑绝缘体方面的研究,张首晟获得尤里基础物理学奖前沿奖,值得一提的是,当时他与著名的物理学家霍金一起登台领奖。

  基于他对拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应的开创性研究,张首晟已包揽物理界所有重量级奖项,包括欧洲物理奖、美国物理学会巴克莱奖、国际理论物理学中心狄拉克奖、尤里基础物理学奖和富兰克林奖章。

  发现“天使粒子”

  2017年7月,张首晟等人在《科学》杂志上报告说,他们首次发现了“天使粒子”即马约拉纳费米子存在的证据。这一重大发现解决了困扰量子物理学80年的难题,对量子计算也具有重要意义。这是继“上帝”粒子、中微子、引力子之后量子物理的又一里程碑发现。

  物理学中有一份表单,囊括了那些人类梦寐以求的神秘粒子,其中就有希格斯波色字,也就是最近在欧洲粒子加速器中被发现的“上帝粒子”,表单中还有引力子、磁单极、暗物质和Majorana费米子,相较其他粒子而言,Majorana费米子或许更加神秘。

  2010到2015年期间,张首晟与其团队连续发表三篇论文,精准预言了在哪里能够找到Majorana费米子,继而指出哪些实验信号能够作为铁证如山的证据。

  张首晟团队提出的搜寻手性Majorana费米子的实验信号:随外磁场调节而出现的半量子电导平台。张首晟团队提出的搜寻手性Majorana费米子的实验信号:随外磁场调节而出现的半量子电导平台。

  UCLA和UCIrvine实验团队在与张首晟理论团队合作下所测量到的与理论预测符合的半量子电导平台,这为手性Majorana费米子的发现提供了直接而有力的实验证据。

  找到天使粒子有什么现实意义?

  找到天使粒子有什么现实意义?张首晟曾说过,从基本科学发现到技术应用往往需要多年时间,但天使粒子的发现意味着量子计算已成为可能。

  张首晟曾告诉新浪科技,团队正在验证使用“天使粒子”做量子计算的设想,正在做拓扑量子计算方面的研究。

  “国际上目前最前沿的研究是量子计算纠错,希望利用拓扑量子计算原理后,每一个量子比特都不会犯错,能够独自运行。如果实现的话,量子计算将带来革命性突破,未来也将致力于与中国科研机构合作改变量子计算的拓展局限性。目前已在斯坦福大学成立了拓扑量子物理中心,未来希望能在国内合作建立实验中心,让科学理论设想能够得到先进仪器的验证。”张首晟说。

  因此,量子计算机能够进行高度并行的计算,远比经典计算机有效。以算术问题为例,如果给出一个很大的数字,问这个数字能否拆成两个数字的乘积,那么经典计算机只能用穷举法逐一尝试整除计算,而量子计算机可以在一瞬间同时完成所有可能项的测算。

  身兼多职:风险投资人

  2013年,张首晟与他斯坦福的学生谷安佳博士联合创立丹华资本,意在以斯坦福大学为核心,专注于投资美国最具颠覆性的创新科技及商业模式,连接美国的创新与中国市场。“丹”既代表斯坦福(又译为史丹福),又有“赤子丹心”之意,“华”取自中华。

  张首晟离世后,从他家人发表声明称,在与抑郁症顽强对抗后,张首晟在12月1日意外离世。在此悲伤难抑之际,他们对给予支持和慰问的人们表示感激。不过,他们希望公众在家人面临如此沉痛的时刻,尊重张首晟家人的隐私。(赵河雨)

  张首晟家人发表声明全文:

  我们心怀悲痛地告知大家,在与抑郁症顽强对抗后,我们敬爱的首晟在12月1日——上周六意外离世。

  许多人知道首晟是因为他是一名知名科学家和思考者,而我们了解他、敬爱他,是我们的丈夫和父亲。首晟珍惜与家人一起的时光胜过一切,为我们可以抛开一切。在家族度假的时候,他喜欢带我们去看世界上最美的自然景观,足迹所到之处,喜欢与我们分享古老的历史故事,鼓励我们提出新想法,开发兴趣。首晟渴望通过科学研究见证世界的奇特,他给整个世界带来了孜孜以求的精神。他最喜爱的William Blake的诗歌,可以体现他对探索和发现美好的终生追求:

  To see a world in a grain of sand。

  And a heaven in a wild flower。

  Hold infiniyt in the palm of your hand。

  And etemity in an hour。

  在此悲伤难抑之际,我们对给予我们支持和慰问的人们表示感激。不过,我们希望公众在我们面临如此沉痛的时刻,尊重我们的隐私。

  以下为张首晟教授简历

  1983年获德国柏林自由大学学士学位

  1987年获纽约州立大学石溪分校博士学位

  1987-1989年任美国Santa Barbara理论物理研究所博士后研究员

  1989-1993年任IBM阿尔玛登研究中心高级研究员

  1993年受聘于斯坦福大学物理系

  获得奖项

  1992年,获全球华人物理学会杰出青年科学家奖

  2007年,因发现的“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

  2010年7月,荣获德国“古登堡研究奖”

  2010年,因其对量子自旋霍尔效应和拓扑绝缘体的开创性研究,2010年获欧洲物理奖(Europhysics Prize)

  2011年9月,获香港求是科技基金会“求是杰出科学家奖”

  2012 年,获美国物理学会Oliver Buckley奖

  2012年,获联合国教科文组织下属的国际理论物理学中心狄拉克奖(Dirac Medaland Prize)

  2013年3月,因在拓扑绝缘体方面的研究获得尤里基础物理学奖前沿奖(Physics Frontier Prize),与著名物理学家霍金一起登台领奖

  2014年11月3日,因在拓扑绝缘体研究领域的开创性贡献,与两位科学家Kane和Mele一起分享了该年度富兰克林物理奖(Benjamin Franklin Medal)

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