与张首晟三面半之缘:10月正与上科大合作量子计算

与张首晟三面半之缘:10月正与上科大合作量子计算
2018年12月06日 15:59 澎湃新闻

  张首晟 资料图

  与张首晟的三面半之缘|10月底透露正与上科大合作量子计算

  澎湃新闻记者 虞涵棋 张静

  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55岁的张首晟于12月1日因抑郁症意外去世。因在拓扑绝缘体方面的贡献,张首晟一度被誉为“最接近诺贝尔物理学奖的华人科学家”。2013年9月,张首晟与自己的学生谷安佳一起,创立了丹华资本(Danhua Capital)。因此,他生前与中国学术界和商业界的交流十分频繁。

  在笔者进入澎湃新闻担任科技记者的2年时光中,就曾与张首晟教授有过“三面半”之缘。

  2017年1月,笔者第一次聆听他的演讲,是在中国民间科学大奖“未来科学大奖”在北京举行的颁奖典礼上。当时,清华大学教授薛其坤凭借“量子反常霍尔效应”等凝聚态物理领域的突出贡献,摘得首届“未来科学大奖”下设的物质科学奖。而薛其坤发现“量子反常霍尔效应”,与他的同庚好友张首晟在拓扑绝缘体方面的奠基性工作息息相关。

  在颁奖典礼上,张首晟透露了这段“浪漫”:当时针对这项研究,远在斯坦福的张首晟和在清华的薛其坤一直隔着太平洋保持密切的交流,但迟迟没有取得核心进展。后来,薛其坤造访美国,张首晟邀他在一家日本餐馆吃晚餐。就在他们互相鼓励,而心里还是不太踏实的时候,薛其坤收到了学生发来的微信:他们在实验上观察到了量子反常霍尔效应的平台。

  2017年7月,包括张首晟在内的多位华人科学家共同宣布观察到了手性马约拉那费米子模。这种自身就是自身的反粒子的神奇粒子,已被国际物理学界追寻了80多年。它也是拓扑量子计算的决定性拼图。人类目前的实验精度还不足以直接探测到马约拉那费米子,但凝聚态物理可以在材料中呈现符合真实粒子特定性状的现象,称为“准粒子”。这一发现,同样建立在拓扑绝缘体的基础上。

  张首晟将这一新发现的手性马约拉那费米子模命名为“天使粒子”,这个名字来源于丹·布朗的小说及其电影《天使与魔鬼》。“这部作品描述了正反粒子湮灭爆炸的场景。过去我们认为有粒子必有其反粒子,正如有天使必有魔鬼。但今天,我们找到了一个没有反粒子的粒子,一个只有天使,没有魔鬼的完美世界。”张首晟说。一部分学者质疑这样的外号“噱头”太大。

  笔者与同事就此邀请张首晟进行跨越太平洋的电话采访,算是“半面之缘”。他详细解释了研究背后长达11年的探索,以及这次观察到的零能模缘何具有很强的说服力。

  他同时说道:“我在国内工作了很长时间,也和国内媒体、科学界有过很多的接触。我现在发现一个现象,一旦有重大的科学发现,始终会听到两个问题。第一个问题是这个科学发现到底有没有用,第二问题是这个科学发现能不能得诺奖。我觉得这两个问题问得都不恰当,也是不合适的。”

  2017年12月,科学届单项奖金最高的“科学突破奖”颁奖典礼在美国硅谷举行。出自北京大学同班的华人数学家恽之玮和张伟获得“科学突破奖”下设奖励杰出青年科研工作者的子奖项“数学新视野奖”,并在斯坦福大学的晚宴上发表感言。

  笔者在晚宴上邂逅张首晟教授,不过他当时匆匆离开,并没有机会交流。

  2018年10月29日,生于上海的张首晟回到上海参加滴水湖论坛,该论坛邀请了20多位诺贝尔奖得主和多位图灵奖、沃尔夫奖、拉斯克奖和麦克阿瑟天才奖得主。张首晟在当天中午与斯坦福大学同事朱棣文、沈志勋共话光子科学与产业。

  他表示回到家乡感觉非常高兴。张首晟介绍了手性马约拉那费米子,并提出了对其手性结构进行进一步解析的实验方案,以探索量子计算的开发。

  张首晟也提到了人工智能。通过提取既有的实验数据和物理经验法则,AI将为凝聚态物理和量子计算提供有助力的发展平台。

  论坛的茶歇环节,笔者最后一次见到了张首晟教授。此前,笔者从物理界相关人士获悉,张首晟将来上海参与量子计算领域的合作研究。笔者就此向他当面求证。

  张首晟说到,他主要提供的还是顾问方面的工作。问及合作方,张首晟简短地回答是上海科技大学,但没有提及更多细节信息。

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