55岁华裔科学家张首晟去世 曾发现“天使粒子”
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55岁华裔物理学家张首晟逝世,家属讣告:生前与抑郁症斗争

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他也是《麻省理工科技评论》“35位35岁科技创新者”榜单的评委。

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马约拉纳费米子是一种费米子,它的反粒子就是它本身。与此相反,狄拉克费米子则是指反粒子与自身不同的费米子。

曾发现“天使粒子”

1932年,美国物理学家安德森在研究宇宙射线时,无意间发现了狄拉克预言的正电子。

2015年,入选美国科学院院士。

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。

1987年,获物理学博士学位。

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。

张首晟系美国华裔物理学家,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。

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2013年,入选中国科学院外籍院士。

这一发现,验证了由意大利理论物理学家Ettore Majorana在80年前提出的预测——存在一类没有反粒子的粒子。

1995年,年仅32岁的张首晟被聘为斯坦福大学物理系教授,成为斯坦福大学最年轻的终身教授之一。

对于每一位物理学家来说,基础物理的研究都是一段极为漫长的过程。

张首晟是斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授,一直在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等领域做研究,他领导的研究团队于 2006 年提出的量子自旋霍尔效应被《科学》评为 2007 年 “全球十大重要科学突破” 之一,他还被杨振宁认为是下一个华人诺贝尔奖获得者。所获物理界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、尤里基础物理学奖等。

几天前,张首晟回到北京为其恩师杨振宁庆祝95岁寿辰。

个人经历:

由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。

1987年,进入加州大学的SantaBarbara分校从事博士后研究。

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1978年,在没有读过高中的情况下,15岁的张首晟直接考入复旦大学物理系。

1928年,英国理论物理学家保罗·狄拉克提出了著名的狄拉克方程式。

1983年,获德国柏林自由大学硕士学位,同年赴美国纽约州立大学石溪分校,师从著名物理学家杨振宁教授攻读博士学位。

在2010年到2015年之间,张首晟与其团队连续发表3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。

1979年,作为交流学生被送往德国柏林自由大学深造。

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《麻省理工科技评论》杂志官方微博6日消息,著名物理学家张首晟去世,享年55岁。

张首晟:“根据以往的认知,我们似乎生活在一个充满正反对立的世界。比如有正数必有负数,有存款必有负债,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有恶魔。”

1989年底,结束博士后研究,与妻子余晓帆一起到了SanJose的IBM继续从事科学研究工作。

在凝聚体物理学里,马约拉纳费米子以准粒子激发的形式存在于超导体里,它可以用来形成具有非阿贝尔统计的马约拉纳束缚态。

天使粒子”,即马约拉纳费米子,是物理学家马约拉纳在1937年提出的:从数学上看,有一种费米子和它的反粒子完全等价——它就是自己的反粒子。 1937年,埃托雷·马约拉纳发表论文假想这种粒子存在,因此而命名。与之相异,狄拉克费米子,指的是反粒子与自身不同的费米子。

国际同行指出:发现马约拉那费米子是继发现“上帝”粒子(希格斯波色子)、中微子、引力子之后的又一里程碑发现,不仅具有重大的理论意义,而且具有重要的潜在应用价值:让量子计算成为现实。

1993年,被评为斯坦福大学物理系副教授。

从1937年开始,寻找这一神奇粒子也就成了物理学中许多领域研究工作的崇高目标。

除了科学家身份以外,张首晟也是一名投资人,他于2013年创立了丹华投资,专注于投资最具颠覆性的创新科技和商业模式,并搭建起斯坦福、硅谷和中国的桥梁。

诺贝尔奖获得者Frank Wilczek说:张首晟与团队设计了全新的体系, 并在实验中清晰地测量到马约拉那费米子,这真是一项里程碑的工作。

杨振宁弟子、55岁华裔科学家张首晟去世 曾发现“天使粒子”

而“天使粒子”的发现,彻底颠覆了人类这一宇宙观。

另据《文汇报》6日消息,根据他的家人和物理系的电子邮件得知,他一直在和抑郁症作斗争。斯坦福校方周一就请了公关专家来处理此事了。当地警方认为是自杀,已经结案。 “

也有很多人,可能倾注毕生,最终也没有所获。

2017年7月21日,美国加州大学洛杉矶分校华裔科学家王康隆、斯坦福大学华裔科学家张首晟、上海科技大学教授寇煦丰等团队合作在《科学》杂志上发表了一项重大发现:在整个物理学界历经80年的探索之后,他们终于发现了手性马约拉纳费米子的存在,张首晟及其团队将其命名为“天使粒子”。

现在,这项科学已经可以开始应用。“谷歌和微软已经提供了支持,未来,在国内也会开始进行应用。”张首晟说。

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物理学又获历史性突破!

神州日知  祗舍

除了中微子以外,所有标准模型的费米子的物理行为在低能量状况与狄拉克费米子雷同(在电弱对称性破坏后),但是,中微子的本质尚未确定,中微子可能是狄拉克费米子或马约拉纳费米子。

张首晟称,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。

有意思的是,联合完成该成果的三个研究团队的领衔者均为华人科学家:美国斯坦福大学教授张首晟理论团队与加利福尼亚大学洛杉矶分校何庆林、王康隆实验团队和加利福尼亚大学欧文分校的夏晶实验团队。

同时,也证明了存在一种比量子还小的单位,这将对现在的量子理论带来巨大的改变,也颠覆了人们一直认知的正反对立的世界观。

量子世界本质上是平行的,一个量子粒子能够同时穿过两个狭缝。

1996年,年仅33岁的张首晟被评为斯坦福大学终身教授。

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2017年7月,由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉纳费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。

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张首晟将这一新发现称为“天使粒子”。普通群众可能暂时难以理解这一发现,但是对基础物理界来说,这或将开启一个新的时代。

随后,凭借拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应两项理论的发现,张首晟于2010年获得欧洲物理奖;2012年获得美国奥利弗巴克利奖和狄拉克奖;2014年获得美国富兰克林奖。

这一发现,从理念上预言了正电子的存在,狄拉克提出:宇宙中每一个基本粒子必然有相对应的反粒子。

发现手性Majorana费米子

实验中出现的半量子电导平台

相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。

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目前,正电子也被广泛应用到人类生活之中,医学影像技术 就是其中之一。

一个重大的发现往往需要50年甚至100年的时间,有发现已经是幸运的。

人类已经对“天使粒子”追寻了长达80年。

狄拉克和刻在他墓碑上的方程

张首晟团队搜寻手性Majorana费米子的实验平台

这个粒子被后来的物理学界称之为马约拉纳费米,并和希格斯波色子丶引力子丶磁单极丶暗物质等一起被视为人类最为梦寐以求的神秘粒子。

埃托雷·马约拉纳

张首晟多年被汤森路透预测会得到诺贝尔奖,杨振宁则评价“他获得诺贝尔奖只是时间问题”。

不知道天使粒子的发现,是否能让张首晟众望所归。

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其中,张首晟教授是中科院外籍院士、“千人计划”学者、清华大学教授。

张首晟

但是,在1937年,也就是整整80年前,埃托雷·马约拉纳做出这样一个大胆的猜测:会不会有一类没有反粒子的粒子,或者说它们自身就是自己的反粒子。

他把狄拉克方程式改写得到了马约拉纳方程式,可以描述中性自旋1/2粒子,因而满足这一方程的粒子为自身的反粒子。

“天使粒子”的发现让量子计算成为可能,图为量子卫星通信实验

从此以后,宇宙中有粒子必有其反粒子被认为是永恒不变的真理。

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