科研內外的張首晟：同行緬懷離世理論物理學家

　　來源：Nature自然科研

　　張首晟是最早預言拓撲現象可以導致奇異物態的理論物理學家之一。

　　拓撲物態領域的開拓者、理論物理學家張首晟於2018年12月1日去世，享年55歲。張首晟的家人在12月6號向其友人及合作者發布的一份聲明中表示，這位科學家在「與抑鬱症的鬥爭中」意外離世。

張首晟在美國斯坦福大學發表演講。來源：VCG via Getty

　　斯坦福大學教授張首晟是最早一批通過嚴密計算來理解並預言某些絕緣體表面可以導電的物理學家之一。就像一根繩子上的繩結可以被拉緊但是不能被解開一樣，電子的量子態也可以形成這樣一些不受擾動的結構。這種現象可以用拓撲學這一數學概念來描述，而這類材料則被稱為「拓撲絕緣體」。

　　張首晟隨後與德國維爾茨堡大學（University of Würzburg）實驗物理學家Laurens Molenkamp等人展開實驗合作，並成功驗證了他的猜想。張首晟因此斬獲無數殊榮，並成為眾多研究者心目中最有希望衝擊諾貝爾物理學獎的學者之一。

　　這一領域的另一位先驅、賓夕法尼亞大學理論物理家Charles Kane表示：「他具有不可思議的能力，可以將深邃的理論之美與現實世界的材料和實驗結合起來，這在我看來，正是理論物理學的精髓所在。」

　　科研之外的張首晟

　　在Molenkamp和其他與張首晟有過合作的人士的印象中，張首晟經常在他的專業工作之餘善待他人。「我認識的很多人都有一些個人問題，而他總是願意幫助他們。」他說。

　　張首晟1963年出生於中國上海，曾在德國留學，而後遷至美國。最近，他還跨界金融行業，與人共同創立了一家風險投資公司。

　　他協助開創的這一凝聚態物理學新領域在過去十年中取得了長足發展。「除了他開創性的科學貢獻之外，」Kane在寫給《自然》的一封電子郵件中表示，「我還很感謝首晟堅持不懈的引領，這對拓撲絕緣體領域的快速發展起到了至關重要的作用。」

　　張首晟後來還繼續發展了其他物質拓撲態的研究方向，包括「馬約拉納態」（Majorana states）。這種最先由義大利物理學家埃托雷?馬約拉納預言的量子態可以模仿基本粒子的行為，並且這種馬約拉納粒子是其自身的反粒子。馬約拉納態被認為很有希望成為未來量子計算機技術的基礎。張首晟與合作者在10月4日發表的一篇論文中，描述了一項可以將拓撲量子計算付諸實踐的計劃，且有可能比以往方案更加簡單可行。

　　位於德國德累斯頓的馬克思?普朗克固體化學物理研究所（Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids）的材料科學家Claudia Felser說道，張首晟不僅極大地改變了她的人生---他是她和她丈夫（也是一位物理學家）的介紹人，還對她的職業發展帶來了深遠影響。「 如果沒有遇見他並受到他的啟發，我可能永遠也不會進行拓撲學方面的研究，」她說。「他本人就是一個傳奇。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！