杨振宁:“他获得诺贝尔奖只是时间问题”

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今晨惊闻讣告,丹华资本创始合伙人、著名华裔科学家、斯坦福大学物理系、电子工程系和应用物理系终身教授张首晟于12月1日骤然辞世。


回溯张首晟传奇的一生,不禁感叹,天妒英才。


张首晟祖籍江苏高邮,1963年生于上海。


命运的转折点发生在1978年,恢复高考第二年。


彼时,张首晟初中还没毕业,一天,父亲买了一套数理化自学丛书让他试试,用了一个暑假的时间,张读完了这套书。没想到这“小试一下”,就踏进了复旦大学物理系的门槛。这一年,他还是一个没有接受高中教育,年仅15岁的少年,可谓“天才神童”。


次年,大学二年级的张首晟以交换生身份前往德国柏林自由大学深造,并于1983年获得硕士学位。同年,他赴美国纽约州立大学石溪分校,师从杨振宁攻读博士学位。1987年获物理学博士学位,紧接着,他赴加州大学SantaBarbara分校进行了为期两年的博士后研究,而后进入IBM继续从事科学研究。


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。1999年,张首晟联合硅谷企业家共同创办了华源科技协会,如今华源已成为硅谷最大的华人科技创业社团。与此同时,他还担任斯坦福大学的创业导师。2009年,张首晟入选 “千人计划”,并成为清华大学特聘教授。


2013年,他入选中国科学院外籍院士。同年,张首晟教授与他在斯坦福的学生谷安佳博士联合创立丹华资本,名字颇有寓意,“丹”既表示斯坦福(又译“史丹福”),又有“赤子丹心”之意,“华”取自中华,希望链接中美创新科技市场。丹华资本专注投资美国最具颠覆性的科技成果和商业创新,关注区块链,人工智能、虚拟/增强现实、大数据等领域的早期及成长期企业,截止目前,丹华资本已经投出了70多个项目。此前,张首晟曾以天使投资人的身份,成功地投资了VMware,最终收获了上百倍回报。


比起在投资方面的成绩,张首晟在学术上的成就更为耀眼。杨振宁曾评价“他获得诺贝尔奖只是时间问题”。


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他于2006年提出了“量子自旋霍尔效应”,将其基于芯片业未来提出的新构想[通过控制电子的自旋运动来降低能耗]在理论上完成了预言。该效应被《科学》杂志评为2007年“全球十大重要科学突破”之一。随后,他又凭此获得欧洲物理奖,这是获得该奖项的首位华人科学家。


十年之后的2017年,张首晟及其团队又提出一划时代发现。


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,并将其命名为“天使粒子”。该发现证明了一种比量子还小的单位的存在,对量子理论有重大变革,对基础物理界具有划时代的意义。此外,他还在拓扑绝缘体研究、自旋电子学、高温超导等领域做出了开创性贡献。


为了纪念这位科学家,投资家网找到了之前他在量子计算、AI与区块链方面的一些前沿观点,一起缅怀张首晟教授的思维之光。



量子计算与区块链在矛盾中发展、共存


区块链是我一直非常感兴趣的题目,我今天想讲的正是量子计算、AI与区块链。


总结整个IT行业,量子计算、AI与区块链是最前沿和激动人心的发展前景,且三者之间相互的关联,如量子计算和区块链必然是在矛盾中发展的过程,量子计算和网络安全也有非常紧密的关系。


我个人在量子计算领域做了一些工作,最近的科学发现是“天使粒子”。往往一些科学发现都跟深刻的哲学理念相关。我们似乎生活在对立的世界里,有正数必然有负数,有存款必有负债,有阴必有阳,有善必有恶,有天使必有恶魔。这在基本物理世界里有个同样的对应,那就是在1928年的时候,一位伟大的物理学家狄拉克,根据哲学的原因把爱因斯坦狭义相对论和量子力学统一的时候发现了著名的狄拉克方程。


狄拉克方程预言的是,在自然界所有粒子必然有反粒子,但是当时世界根本不知道什么是反粒子,所以大家都嘲笑他,说他这个结论不对。他讲了一句话,他说我的方程太美丽了,你们继续找下去吧。


五年之后,大家在宇宙射线辐射的时候找到了反粒子。正电子在日常当中被应用,比如医学检测其中有一项是PET,就是电子的反粒子,叫正电子。


反粒子的存在不只是在真正的生活中有所应用,也给好莱坞带来广泛的想象。大家可能都看过一部电影叫《达芬奇密码》,后续的一部叫《天使与魔鬼》,就是说正电子和负电子、正粒子和反粒子之间的淹没有点像天使和魔鬼的争斗。电影里讲了一帮恐怖分子想把反粒子偷出来,他们用了100万分之一克反粒子爆炸后产生的能量,相当于5吨的TNT。


大家认为这是宇宙永恒不变的真理,有粒子必然有反粒子。有一位物理学家很好奇,是意大利的科学家Majorana,整整80年以前做了完全新的猜想——有一种粒子存在,并没有反面,他就是反粒子。


从此之后在整个物理学界有一个大家梦寐以求的名单,大家想找到这些粒子。比如2012年在欧洲粒子加速中心,一个长期被期待和预言的粒子被发现,叫希格斯粒子。这是物理学界重大的发现,后来过了几年就获得了诺奖。


我们梦寐以求的名单当中也有引力子、瓷单极、暗物质和Majorana费米子,而Majorana费米子和别的梦寐以求的名单中的粒子不一样,除了粒子本身非常奇妙使得大家梦寐以求想寻找之外,意大利人Majorana本人也非常神秘。写下这篇文章之后没有几个月,他就到了一个港口上了船,本来想去细细里岛,但是再也没有出现。这成为整整80年的迷,他的粒子是不是存在,他本人到底发生了什么?


2010—2015年期间,我的理论小组精准的告诉大家,在过去80年之内大家都找不到这个粒子,Majorana只是一个猜想,说不定自然界存在这种粒子,但是并没有告诉大家去哪儿寻找,就像他本人一样神秘。但是在2010年,我的理论小组精准预言了在哪个实验系统,并且用什么样的信号可以找到Majorana费米子。


往往一些比较深刻的科学发现用最简单的语言可以解释得通,比如通常的粒子就像硬币,有正面有反面,但是这个Majorana费米子只有一面,没有反面。所以某种意义上Majorana费米子是通常粒子的一半,如果是通常粒子的一半,在某些性质上也会有所体现。


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发布时间:2018-12-07 01:16:02
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