李政道研究所首任所長弗蘭克·維爾切克
東方網記者解敏9月27日報導：近日，諾貝爾物理學獎獲得者、美國理論物理學家弗蘭克·維爾切克（FrankWilczek）受聘為李政道研究所首任所長。維爾切克今天在上海市科協第十五屆學術年會上表示，李政道是非常優秀的華裔科學家，也是他個人的好朋友。能夠出任李政道研究所的首任所長，是獲得了上海市政府的支持和認可，希望今後能把李政道的優秀精神傳承下去。
李政道研究所是在李政道先生的倡議下，在教育部、科技部、上海市政府的支持下，依託上海交通大學建立的，面向物理學、天文學及其交叉學科領域等方面的高端研究機構，該研究所的建設是上海「張江綜合性國家科學中心」的重要組成部分。李政道研究所成立後，著力在粒子物理、天體物理宇宙學、量子科學與技術三大領域開展研究和交流，以提升我國在基礎物理及相關前沿領域的話語權和影響力。
2004年，弗蘭克·維爾切克因為在夸克粒子理論方面所取得的成就被授予當年的諾貝爾物理學獎。他的研究涉及凝聚態物理、天體物理和粒子物理等多個方面。近年來，他所帶領的團隊在量子計算、凝聚態物理、粒子物理等多個領域取得前端性的進展，這也正是李政道研究所的科研方向。
在今天的學術年會上，維爾切克介紹了目前最前沿的量子理論研究方向。目前，世界各國都在爭相研究量子理論，通過這一研究我們將獲得更好的量子通訊技術，研發出更為高效的量子計算機。量子科學是一門能夠讓我們所生存的世界變得越來越美好的科學。量子理論在1899年被人初次提起，當時普朗克發現放射理論和均衡之間出現了一些差距和出入。25年之後，現代的量子理論才成為一個真正的學科。1924年，海森伯寫出了量子理論的基本等式。至今量子力學仍然是一個充滿活力的年輕學科，正在為我們帶來大量的驚喜。
目前，全球領域正興起第二輪量子革命，將拓撲學研究的方法使用在量子力學的研究之中正成為新的熱點。拓撲學是研究幾何圖形或空間在連續改變形狀後還能保持不變的一些性質的學科。它只考慮物體間的位置關係而不考慮它們的形狀和大小。2016年的諾貝爾物理獎得獎研究者就是三位來自英國的理論物理學家杜列斯（DavidJ.Thouless）、哈爾丹（F.DuncanM.Haldane）和科斯特利茲（J.MichaelKosterlitz），他們利用高度抽象的拓撲學（Topology）數學概念打開了量子力學的一個全新研究方向。
一個肉桂麵包、一個貝果麵包圈和一個雙圈的椒鹽蝴蝶卷。他們口味有甜有鹹，形狀也不一樣；但對於拓撲學家而言，他們關注的不同點只有一個，那就是麵包上洞的數量——肉桂麵包上沒有洞，貝果上有一個洞，椒鹽蝴蝶卷上有兩個洞，洞的數字被拓撲學家稱作「拓撲不變量」。就像不可能有半個或者三分之二個洞一樣的道理，拓撲不變量都是整數。另外，麵包可以彎曲、擠壓，但如果要改變洞的數量，就必須非常用力地撕開它才行，所以拓撲不變量的穩定性，是它的另一個非常重要的特點。
拓撲可以解釋物理中某些基本而又困難的問題。電荷總是電子電荷的整數倍，電荷的整數特性被稱為電荷的量子化。拓撲效應還能產生無耗散的超導電流。一些新材料在強磁場中，其邊緣處的電子會在不同軌道上自旋，仿佛汽車在不同車道上高速行駛。將這類材料用於晶片等微電子器件後，電流會非常穩定，不像如今的計算機那麼容易發熱，影響計算速度。