点赞南京大学“先进工作者”! 杜灵杰:格万物致穷理,求索在量子世界
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2024-08-28 15:19
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先进集体、先进工作者

在报效国家、服务人民过程中的

风采作为与担当力量

今天,就让我们走进

南京大学“先进工作者”

物理学院杜灵杰教授

兴趣为先,步履不停

杜灵杰教授从小就喜欢刨根问底

本科时,就读于南京大学理科强化部

读研阶段,选择了量子物理方向

那个时候,量子物理研究较为前沿

“有点看似不着边际”

杜灵杰教授正是看中了

它的“有趣而纯粹”

硕士毕业后,选择半导体

作为进一步研究量子物理的载体

为了拓展研究视野,博士后阶段

他开始尝试全新的光学实验研究

接触分数量子霍尔效应

分数量子霍尔效应很“神秘”

它的出现打开了人类认识世界的一扇窗口

但也因为观测条件的严苛

研究难度极高,研究者相对较少

2019年,他与合作者

首次在光学观测中

发现分数量子霍尔效应中出现了

一种新型的集体激发

即大量电子集体性的能量跃迁

该工作被理论物理学家认为可能是

分数量子霍尔引力子

(表现为集体激发,也称为引力子激发)

存在的证据

这一年,杜灵杰结束了博士后工作

回到母校南京大学物理学院任教

他决定,要一步一步向

这一科研前沿发起挑战

从无到有,攻克难题

工欲善其事,必先利其器

然而,当时在全世界范围内

也没有符合要求的实验设备

为了让各项指标符合实验要求

从2019年8月到2022年8月

历时整整3年

杜灵杰教授带领团队

从无到有设计组装实验装置

这个大型装置长约8米、宽约5米、高约9米

如同超大号“显微镜”

又像是超级“望远镜”

该系统核心指标都达到世界领先水平

为后续引力子激发的测量奠定了实验基础

2022年下半年

这台“望远镜”投入运行

在之后的4个月中

杜灵杰教授团队夜以继日

却一无所获

他们没有灰心

反复对比大量数据

终于从海量数据里

发现了引力子激发的微弱信号

然而,凝聚多年心血的论文

却被Nature退回

理由是“证据不足”

2023年7月

在西班牙举行的一场国际会议上

一名专家提出的问题

一下子把杜灵杰问住了

他意识到对研究中的“硬骨头”

采取回避态度是不行的

探索的道路还非常漫长

重新振作、再度挑战

他重新设计实验,亮出新证据

从自旋、动量和能量角度

充分提供了引力子激发的实验证据

回应此前的质疑

诺奖得主Haldane等人提出的

分数量子霍尔引力子的理论预言

第一次在实验上得到证实

新的发现终于得到国际学界的认可

在分数量子霍尔效应中探测到的引力子激发(示意图)

探索奥秘,再攀远峰

2023年至今

杜灵杰教授以通讯作者身份

与合作者发表2篇Nature论文

在理论和实验的相互印证之下

杜灵杰教授与合作者

还在电子-空穴关联系统中的

激子分数量子霍尔效应的研究方面

取得了重要进展

他们首次观察到

激子分数量子霍尔效应的实验证据

这一工作受到了学术界高度关注

和众多中外主流媒体的广泛报道

人生没有标准答案

做科研是不断打破思维定势的过程

这是杜灵杰的亲身感受

也是他的人生态度

对于未来的研究方向

他同样不设限:

“对纯粹的物理世界的兴趣

引领着我不断去拓展新的领域,

研究新的课题,

探索自然科学的奥秘。”

科幻小说《三体》用

“当一个文明掌握了更加基础的物理规律之后,

可以发展出领先于其他文明的科技水平。“

描绘基础物理的重要性

杜灵杰将继续推进相关研究

探索奇妙的物理世界

为发展新质生产力作出贡献

在杜灵杰教授看来

量子物理研究有趣而纯粹

他投身其中,勇于挑战

不断探索科学的奥秘

祝贺杜灵杰教授!

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来源:校工会 物理学院 新闻中心

文字:陈 畅 邱子涵

编辑:邱子涵 马思源 王雪纯

责编:王 俊 李烨婧

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