7月21日,Science刊登的一篇題為《量子反常霍爾效應絕緣體-超導體結構中的手性馬約拉納費米子模》標誌著物理學迎來新突破。國內媒體競相報導科學家們發現了「天使粒子」,但準確來說,事實並非如此。
這篇論文作者之一寇煦豐,2009年畢業於浙江大學信息學院(光電系)及竺可楨學院混合班,他告訴記者,實驗組觀測到的並不是「天使粒子」,而是一種由電子集合行為展示出來與之相同的量子態。
並非真正觀察到「天使粒子」,遠未到談論諾獎地步
在UCLA留學時,寇煦豐一直從事拓撲絕緣體相關的研究,經過多年的探索,他於2014年至2015年間成功在磁性拓撲絕緣體上實現了量子反常霍爾效應以及相關量子相變,為此次實現物理學重大突破奠定了基礎和前提。
之後,寇煦豐又有幸協助設計和參與了這次實驗。在課題組何慶林、潘磊以及其他同事和合作者的共同努力下,最終實驗觀測到了對應一維手性馬約拉納費米子激發態對應的半整數量子化電導。
研究團隊在低溫真空的環境中,將一種超導體和一種磁拓撲絕緣體的薄膜堆疊在一起,讓電流從中通過
也就是說,此次科學家們通過實驗觀測到的並不是真正的「天使粒子」,只是由電子集合行為展示出來與之相同的量子態。
進一步客觀公正地說,科學家們首次觀測到的是相同準粒子在一維的量子化行為。他們觀察到的準粒子,本質上是材料中的激發現象,表現得像馬約拉納費米子。它們是在特殊準備的人造材料中,以十分人為的方式產生的。
至於外界盛傳的「發現天使粒子得諾獎」,寇煦豐坦言,得不得諾獎不是他們考慮和關注的焦點。科研者贏秉持實事求是的治學理念,努力把工作做好才是最重要的。
「近十年,中國科研工作者在拓撲量子這一新興領域取得了許多開創性的成果,從未來拓撲量子計算機發展來看,我們的工作起到了一定的推動作用,但還遠遠沒有到談論諾貝爾獎的地步。」寇煦豐說。
從浙江大學竺可楨學院走出,歸來依舊「赤子丹心」
寇煦豐之所以能打開神奇物理世界的大門,得益於浙大的學習生涯。大二的他曾以旁聽生的身份,全程學習了孔金甌教授電磁場的課程,並被電磁場與電磁波深深吸引。
因為這門課,寇煦豐喜歡上了二階偏微分方程的推導,他將從看似繁複眾多的公式一步一步嚴格推導至最後抽身出來發現精妙絕倫的物理意義、甚至是發現新的物理效應看作是踐行浙大求是創新校訓的一種方式。
「竺院前兩年不分專業,理工科專業課程通修,後兩年任選專業和導師的培養模式,良好的學習環境和發展平臺培養了我的專業興趣,讓我始終『志存高遠,追求卓越』。」
2015年,寇煦豐在美國完成了博士學業。身處在「後摩爾時代」的十字路口,寇煦豐看到了國內集成電路領域發展的巨大藍海,「一些新的技術容易在國內生根發芽,從而幫助我們實現彎道超車。」
笨鳥先飛,雙色筆記本暴露學霸屬性
寇煦豐在科研領域實力強勁。他所發表的論文,大部分見於國際頂級學術期刊,如Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Communications, Proc. IEEE等,總引用1900餘次,H因子為24,真的可以算得上是不折不扣的學霸了!
但是剛進入浙大竺院的時候,他並不是最優秀的那一個。他英語不好,申請梅爾頓基金會成員的時候,連第一輪面試都沒有過。
「要想在竺院藏龍臥虎之地站穩腳跟,就必須笨鳥先飛。」意識到這一點,寇煦豐和自己籤下了「軍令狀」——每天背誦一篇新概念英語文章,一有空就去自習室自習。東1A-505第三排中間靠左的那個座位是他的「專屬座位」。
在他們寢室,還流行過一段時間的「自習比賽」——每天看誰自習到最後,而他們基本上都是把應急燈用到沒電才睡覺。
寇煦豐和他的室友們
從大一開始,他還養成了上課做筆記的習慣。複習時,為了和上課筆記有所區分,他會用另一種顏色的筆添加自己的批註。這個習慣一直陪伴著寇煦豐。
在孔金甌教授電磁場課上的筆記
在UCLA留學時的筆記
直到現在站在上海科技大學的講臺上,他還會為同學們準備好教師版的雙色筆記,而他自己也成為了上科大的「網紅」——有學生為了上他的課,特意退了三門另外的課程!
在上海科技大學的「教學版」筆記
彩蛋時間:室友眼中的「老k」
「我發明了『老k』並堅持使用,直到電磁場課驗證了我的先驗之明——電磁場課花了不少時間講介電常數k。」
「去豆瓣搜索寇煦豐,可以看到其在文學和史學方面的造詣,每讀一本書必須書評。」
「從不屈從流俗,要做時評家,搜羅各種文史著作,在美帝深造期間更是港本臺本淘寶本兼收並蓄,後來回國全運來了,還花時間編了一套書目。」
「老寇擁有無敵的入睡能力,休息效率特別高,這是他的核心競爭力。」
「老k筆記巨細無遺,還讓我影印出來賣給學弟學妹。」
萬萬沒想到,學霸的日常原來是這樣的
特別感謝提供彩蛋素材的室友們
圖片來源:寇煦豐
採訪:周亦穎
本文編輯:張宸玥