華人科學家文小剛獲狄拉克獎 乃理論物理界最高獎

8月8日,國際理論物理中心(ICTP)宣佈了2018年狄拉克獎章(Dirac Medal)的獲得者,分別是哈佛大學的Subir Sachdev、芝加哥大學的Dam Thanh Son和麻省理工學院的華人者文小剛。官方表示他們獲獎的理由是在研究量子力學如何影響多體系統方面做出了獨立貢獻,引入了原創的交叉學科技術。

華人科學家文小剛獲狄拉克獎 乃理論物理界最高獎

狄拉克獎章是在1985年為紀念量子力學奠基人之一、英國理論物理學家保羅·狄拉克(Paul Dirac)而設置的年度性獎項,是國際理論物理和數學物理領域的最高榮譽。該獎章不授予諾貝爾獎、費爾茲獎和沃爾夫獎的獲得者,但狄拉克獎章獲得者仍可被授予諾貝爾獎等獎項。

8月8日是狄拉克的生日。因此,每年狄拉克獎章的獲獎名單都定在這一天宣佈。ICTP官網介紹,頒獎典禮將會在這之後舉行,三位獲獎者都將在典禮上介紹他們的研究工作。

ICTP官網對文小剛的評價是,他率先提出了拓撲序(topological order)這一理解量子系統的新概念。他發現了拓撲序蘊含不同尋常的邊界態,建立了描述邊界態的手徵自旋液體理論。發現了朗道範式在描述量子霍爾效應時的侷限性。他揭示出拓撲序與量子糾纏之間的深層聯繫。最近,他還引入了對稱保護拓撲相 (symmetry protected topological phases)等概念。這些都與量子理論領域中的反常現象有很緊密的聯繫。

文小剛曾在接受中文媒體採訪時提及,“拓撲序”這一概念的提出即一種新的世界觀。他提出,量子比特和量子糾纏,這兩種東西構造出我們豐富的世界。萬物(基本粒子包括空間)源於量子比特,空間就是由量子比特組成的海洋。基本粒子則是量子比特的波動漩渦,基本粒子的性質和規律起源於量子比特海洋中的量子比特的組織結構(即量子比特的序)。

文小剛是著名經濟學家薛暮橋的外孫。據中國科學技術大學物理學院官網介紹,1977年文小剛從陝西省西安市第四十八中學考入中國科學技術大學物理系,1981年以全國第一名的成績通過中美物理聯合考試(CUSPEA)並進入普林斯頓大學深造,1987年獲得普林斯頓大學物理博士學位。現為麻省理工學院教授,曾任加拿大滑鐵盧圓周物理研究所牛頓講席教授。

在普林斯頓大學求學期間,文小剛在理論物理學家愛德華·威滕(Edward Witten)的指導下學習高能物理的超弦理論。後來,他與理論物理學家約翰·施裡弗、弗朗克·韋爾切克、徐一鴻在加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校理論物理研究所(1987-1989年)合作,並將自己的研究領域轉變為凝聚態物理學。

凝聚態物理學(condensed matter physics),是從微觀角度出發,研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態的結構、動力學過程及其與宏觀物理性質之間的聯繫的一門學科。凝聚態物理學是目前物理學最為活躍的領域之一。

近年來,文小剛在國際科學界屢獲殊榮。2016年10月,文小剛憑藉著“拓撲序理論和它在眾多物理系統中的應用”獲得2017年度的奧利弗·E·巴克利獎(Oliver E. Buckley),該獎被認為是凝聚態物理學的最高獎項。2018年5月,文小剛當選為新一屆美國科學院院士。

1977年文小剛考入中國科學技術大學物理系;1981年以全國第一名的成績通過CUSPEA(中美聯合培養物理類研究生計劃)招生考試,之後到美國普林斯頓大學深造;1987年獲得普林斯頓大學博士學位;1991年到美國麻省理工學院任教,先後擔任助理教授、副教授、教授。2002年當選美國物理學會會士;2017年獲得美國物理學會頒發的巴克利獎 ,同年入選"2017年度中國留學人員50人榜單";2018年當選美國國家科學院院士。


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