杜灵杰:量子世界追光者
2025-08-13
作文周刊(高考版) 2025年26期
【人物事迹】
2025年度中国青年五四奖章获得者杜灵杰一回到南京,就一头扎进他的量子极端测量实验室。
杜灵杰研究的是凝聚态系统中的“分数量子霍尔引力子”。而我国在2019年前这方面的研究很少。杜灵杰必须从零起步,自主搭建实验设备。实验室必须同时满足三个极限条件:接近绝对零度的超低温、强于地球磁场数万倍的强磁场,以及能捕捉到微弱信号的光学系统。杜灵杰带领学生们白手起家,自主设计并集成组装了一套极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统。历时3年,他们搭建出世界上第一台能够观测“引力子激发”的实验设备,足有两层楼高,如同一台超大号的“显微镜”。为了捕捉微弱的光信号,他们要营造一个黑暗的环境,窗户被厚重的窗帘遮严,连门缝都用黑胶带封住。
设备建成后,真正的挑战才刚刚开始。研究人员需要通过微弱的仪表灯光辨认设备位置,调整实验参数。有时,一个小小的调整可能需要反复尝试数小时,而最终的数据可能只是一个微弱的峰值。深夜时分,当学生们陆续离开后,杜灵杰还会留下来再检查一遍设备参数,确保万无一失。
历经重重困难,杜灵杰终于在海量数据中发现了引力子激发的微弱信号,却被质疑:“你怎么知道自旋为2的激发就一定是引力子模呢?”
杜灵杰一边调整研究思路继续实验分析,一边鼓励学生沉住气。
功夫不负有心人,2024年,他们终于观察到了引力子模的特征能量证据,研究成果发表在《自然》上,这也是世界上首次在分数量子霍尔效应中观察到引力子激发。……
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