與張首晟的三面半之緣:10月底稱正與上海科大合作量子計算

2021-01-09 澎湃新聞
張首晟 資料圖

12月6日,華裔物理學家、史丹福大學物理學教授張首晟的家人發布聲明,確認55歲的張首晟於12月1日因抑鬱症意外去世。因在拓撲絕緣體方面的貢獻,張首晟一度被譽為「最接近諾貝爾物理學獎的華人科學家」。2013年9月,張首晟與自己的學生谷安佳一起,創立了丹華資本(Danhua Capital)。因此,他生前與中國學術界和商業界的交流十分頻繁。

在筆者進入澎湃新聞擔任科技記者的2年時光中,就曾與張首晟教授有過「三面半」之緣。

2017年1月,筆者第一次聆聽他的演講,是在中國民間科學大獎「未來科學大獎」在北京舉行的頒獎典禮上。當時,清華大學教授薛其坤憑藉「量子反常霍爾效應」等凝聚態物理領域的突出貢獻,摘得首屆「未來科學大獎」下設的物質科學獎。而薛其坤發現「量子反常霍爾效應」,與他的同庚好友張首晟在拓撲絕緣體方面的奠基性工作息息相關。

在頒獎典禮上,張首晟透露了這段「浪漫」:當時針對這項研究,遠在斯坦福的張首晟和在清華的薛其坤一直隔著太平洋保持密切的交流,但遲遲沒有取得核心進展。後來,薛其坤造訪美國,張首晟邀他在一家日本餐館吃晚餐。就在他們互相鼓勵,而心裡還是不太踏實的時候,薛其坤收到了學生發來的微信:他們在實驗上觀察到了量子反常霍爾效應的平臺。

2017年7月,包括張首晟在內的多位華人科學家共同宣布觀察到了手性馬約拉那費米子模。這種自身就是自身的反粒子的神奇粒子,已被國際物理學界追尋了80多年。它也是拓撲量子計算的決定性拼圖。人類目前的實驗精度還不足以直接探測到馬約拉那費米子,但凝聚態物理可以在材料中呈現符合真實粒子特定性狀的現象,稱為「準粒子」。這一發現,同樣建立在拓撲絕緣體的基礎上。

張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子模命名為「天使粒子」,這個名字來源於丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》。「這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。過去我們認為有粒子必有其反粒子,正如有天使必有魔鬼。但今天,我們找到了一個沒有反粒子的粒子,一個只有天使,沒有魔鬼的完美世界。」張首晟說。一部分學者質疑這樣的外號「噱頭」太大。

筆者與同事就此邀請張首晟進行跨越太平洋的電話採訪,算是「半面之緣」。他詳細解釋了研究背後長達11年的探索,以及這次觀察到的零能模緣何具有很強的說服力。

他同時說道:「我在國內工作了很長時間,也和國內媒體、科學界有過很多的接觸。我現在發現一個現象,一旦有重大的科學發現,始終會聽到兩個問題。第一個問題是這個科學發現到底有沒有用,第二問題是這個科學發現能不能得諾獎。我覺得這兩個問題問得都不恰當,也是不合適的。」

2017年12月,科學屆單項獎金最高的「科學突破獎」頒獎典禮在美國矽谷舉行。出自北京大學同班的華人數學家惲之瑋和張偉獲得「科學突破獎」下設獎勵傑出青年科研工作者的子獎項「數學新視野獎」,並在史丹福大學的晚宴上發表感言。

筆者在晚宴上邂逅張首晟教授,不過他當時匆匆離開,並沒有機會交流。

2018年10月29日,生於上海的張首晟回到上海參加滴水湖論壇,該論壇邀請了20多位諾貝爾獎得主和多位圖靈獎、沃爾夫獎、拉斯克獎和麥克阿瑟天才獎得主。張首晟在當天中午與史丹福大學同事朱棣文、沈志勳共話光子科學與產業。

他表示回到家鄉感覺非常高興。張首晟介紹了手性馬約拉那費米子,並提出了對其手性結構進行進一步解析的實驗方案,以探索量子計算的開發。

張首晟也提到了人工智慧。通過提取既有的實驗數據和物理經驗法則,AI將為凝聚態物理和量子計算提供有助力的發展平臺。

論壇的茶歇環節,筆者最後一次見到了張首晟教授。此前,筆者從物理界相關人士獲悉,張首晟將來上海參與量子計算領域的合作研究。筆者就此向他當面求證。

張首晟說到,他主要提供的還是顧問方面的工作。問及合作方,張首晟簡短地回答是上海科技大學,但沒有提及更多細節信息。

(本文來自澎湃新聞,更多原創資訊請下載「澎湃新聞」APP)

相關焦點

  • 張首晟的資本往事
    北京時間12月7日,丹華資本發出內部公開信稱,12月1日,美國華裔物理學家,美國史丹福大學終身教授、美國科學院院士、中科院外籍院士,2017年度中華人民共和國國際科學技術合作獎獲得者張首晟教授去世,終年55歲。在楊振寧的眼中,已經拿過尤裡基礎物理學獎、富蘭克林獎等諸多獎項的張首晟,距離衝擊諾貝爾物理學獎只是時間問題。
  • 張首晟團隊發現天使粒子 他說真正完美的世界是量子世界
    該成果由加利福尼亞大學洛杉磯分校王康隆課題組和美國史丹福大學教授張首晟課題組、上海科技大學寇煦豐課題組等多個團隊共同完成,署名作者有何慶林、寇煦豐、張首晟、王康隆,均為華人科學家。幾年之後,正電子果然在宇宙射線中被發現,驗證了有史以來最偉大的理論預言之一。當一個粒子遇上它的反粒子時,根據愛因斯坦E=mc的質能公式,它們會相互湮滅從而將所有質量釋放出成能量。電影《天使與魔鬼》海報美國作家丹 · 布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》就描述過這樣的正反粒子湮滅爆炸的場景,張首晟十分喜歡這本小說,也是「天使粒子」命名的靈感來源。
  • 華人科學家張首晟團隊發現「天使粒子」 量子計算成為可能
    果不其然,幾年後,第一個反物質粒子——電子的正電荷,正電子——被發現,反物質迅速成為流行文化的一部分。但在1937年,另一位輝煌的物理學家埃託雷·馬約拉納則帶來了一個新的轉折:他預言,在稱為費米子的粒子類中,存在沒有反粒子的粒子,或者說正反同體的粒子。
  • 拓撲絕緣體、量子自旋霍爾效應、天使粒子和量子計算機,張首晟科普經典等及簡歷(公號回復「張首晟」下載PDF資料,歡迎轉發讚賞支持)
    「天使粒子」與量子計算機比特器件2017年7月21日凌晨,史丹福大學華裔科學家張首晟、美國加州大學洛杉磯分校華裔科學家王康隆、上海科技大學教授寇煦豐等團隊合作在《科學》圖10▲張首晟團隊搜尋手性馬約拉納費米子的實驗平臺根據這一理論預言,來自加州大學洛杉磯分校、上海科技大學、加州大學歐文分校、加州大學戴維斯分校的團隊與張首晟的團隊緊密合作,最終在所提出器件中實驗發現手性馬約拉納費米子
  • 著名科學家張首晟突然去世,創投圈集體悼念
    他稱,這一理論可能會給信息技術領域帶來革命性發展,為手機提供了與整個谷歌伺服器場相當的功率級別,因此無需每天充電。張首晟領導團隊提出的上述「量子自旋霍爾效應」新理論研究,被納入《科學》雜誌2007年重大科學發現之一。2010年,張首晟的理論還登上了熱播劇《生活大爆炸》的舞臺,主角謝爾頓在劇中給加州理工大學的學生講授拓撲絕緣學。
  • 中國天才張首晟在美身亡,曾和孟晚舟共進晚餐
    12月6日,美籍華裔物理學家張首晟的家人發布聲明55歲的張首晟於12月1日因抑鬱症意外去世。華為曾與其互動頻繁,去年早些時候,張首晟還笑稱,自己現在54歲,感覺人生才剛剛開始。張首晟於1963年出生於上海,是名副其實的天才。15歲,被復旦大學破格錄取。
  • 細思極恐中國天才教授張首晟在美身亡,曾和孟晚舟共進晚餐
    楊振寧學生張首晟與孟晚舟吃飯後,在美國身亡,美方稱其抑鬱症。12月6日,美籍華裔物理學家張首晟的家人發布聲明55歲的張首晟於12月1日因抑鬱症意外去世。去年早些時候,張首晟還笑稱,自己現在54歲,感覺人生才剛剛開始。
  • 張首晟歸去:也無風雨也無晴丨人物
    張首晟於1987年拿到博士學位,之後的學術生涯一帆風順,在加州大學聖芭芭拉分校理論物理研究所和IBM研究中心做了兩期博士後之後,1993年,時年30歲的張首晟成為史丹福大學的助理教授,2004年,剛過40的他正式成為史丹福大學終身正教授。對於得意門生的離世,96歲的楊振寧表示:「張首晟在凝聚態物理研究領域做出多項重要工作。
  • 著名華裔物理學家張首晟驟然辭世 終年55歲
    另外,張首晟通過與中科院物理所合作,認證Bi2Se3,Bi2Te3,Sb2Te3摻入3d磁性元素是實現磁性拓撲絕緣體的最佳方案,並通過理論計算確認這是實現量子反常霍爾效應的理想材料。  張首晟團隊正在做拓撲量子計算方面的研究,「國際上目前最前沿的研究是量子計算糾錯,希望利用拓撲量子計算原理後,每一個量子比特都不會犯錯,能夠獨自運行。
  • 量子鬼才?中科大80後教授獲量子計算獎
    當地時間10月7日,美國物理學會(APS)宣布將2021年度羅夫·蘭道爾和查爾斯·本內特量子計算獎(2021 Rolf Landauer and Charles H.Bennett Award in Quantum Computing)頒給陸朝陽,獎勵其「對光量子信息科學,尤其是固態量子光源、量子隱形傳態和光量子計算的突出貢獻」。
  • 物理學家張首晟去世 出生於上海,15歲考入復旦大學
    北京時間12月6日上午,出生成長於上海的著名華裔物理學家張首晟去世的消息傳來。解放日報在多方求證的過程中看到,一封發自史丹福大學,署名為Steven·kivelson的郵件,在美國時間12月5日下午6時向該校的老師宣告了這一消息。郵件裡還附了家屬聲明,這份聲明說張首晟是在與抑鬱症作戰之後,於12月1日上周六意外去世。
  • 科學家張首晟驟然離世:曾包攬物理界多個重量級獎項
    UCLA和UCIrvine實驗團隊在與張首晟理論團隊合作下所測量到的與理論預測符合的半量子電導平臺,這為手性Majorana費米子的發現提供了直接而有力的實驗證據。找到天使粒子有什麼現實意義?找到天使粒子有什麼現實意義?張首晟曾說過,從基本科學發現到技術應用往往需要多年時間,但天使粒子的發現意味著量子計算已成為可能。
  • 張首晟:君掌盛無邊,剎那含永劫-虎嗅網
    月24日,他出席在香港中環舉行的「建銀國際前沿信息科技與投資研討會暨香港管理學院影響力大師講堂第一講」,當時他分享了對量子計算、人工智慧以及區塊鏈等領域的看法。根據公開資料,張首晟1963年2月15日出生於上海,祖籍江蘇高郵,1978年考入復旦大學,1980年赴德國柏林自由大學留學,1983年獲碩士學位。後赴美國紐約州立大學石溪分校深造,1987年獲博士學位,畢業後在加州大學聖芭芭拉分校從事博士後研究。後前往IBM擔任高級研究人員。
  • 消息稱美國華裔物理學家張首晟去世
    Bianews 12月6日上午消息,當地時間12月1日,美國華裔物理學家,美國史丹福大學終身教授、美國科學院院士、中科院外籍院士,2017年度中華人民共和國國際科學技術合作獎獲得者張首晟教授去世,終年55歲。張首晟的主要貢獻包括對拓撲絕緣體、量子自旋霍爾效應、自旋電子學、高溫超導等領域的研究。
  • 天才張首晟為何會活不下去?
    2006年,他領導的團隊成功預言了二維拓撲絕緣體中的量子自旋霍爾效應,並於2008年提出了在拓撲絕緣體中引入磁性,實現量子反常霍爾效應的可能性。5年後,他的中國實驗團隊首次觀測到量子反常霍爾效應。基於他對拓撲絕緣體和量子自旋霍爾效應的開創性研究,他獲得了除諾貝爾獎之外幾乎所有的重量級科學獎項。在整個物理學界歷經80年的探索之後,張首晟和他團隊終於發現了天使粒子。
  • 張首晟去世,終年55歲:閣樓裡走出的科學家
    (丹華資本郵件原文)  鳳凰網科技報導稱,據斯坦福校友告知,「從9樓還是19樓跳下來的。前一天周五還在和丹華的律所fund組開會。」  2007年,張首晟發現的「量子自旋霍爾效應」被《科學》雜誌評為當年的「全球十大重要科學突破」之一。
  • 張首晟往事:一沙一世界、剎那成永恆
    美國當地時間12月1日,華裔物理學家張首晟教授去世,享年55歲。一個鮮活的生命就此畫上句號。有消息稱,這位曾經閃耀世界的物理學家從9樓或是19樓一躍而下,而就在前一天,他還在和丹華資本的律所FUND組開會。據其家人表示,他曾身患抑鬱症,並抗爭多年。
  • 包攬物理界多個重量級獎項的張首晟驟然離世 今年才加入美圖、聯想...
    UCLA和UCIrvine實驗團隊在與張首晟理論團隊合作下所測量到的與理論預測符合的半量子電導平臺,這為手性Majorana費米子的發現提供了直接而有力的實驗證據。找到天使粒子有什麼現實意義?找到天使粒子有什麼現實意義?張首晟曾說過,從基本科學發現到技術應用往往需要多年時間,但天使粒子的發現意味著量子計算已成為可能。
  • 史丹福大學華人教授張首晟探索神秘「天使粒子」
    幾年後,科學家在宇宙射線中發現與電子相反的正電子,驗證了這一預言。根據愛因斯坦E=mc2的質能公式,當一個粒子遇上它的反粒子時,它們會相互湮滅從而釋放出巨大能量。丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》,就描述過這樣的正反粒子湮滅爆炸的場景。  自此,宇宙中有粒子必有其反粒子,被認為是永恆不變的真理。