作者:高璐 黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2021/11/18 15:24:20
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秉持匠人精神与科研情怀,潜心拓扑量子计算研究
——记新晋中科院院士、上海交通大学物理与天文学院贾金锋

 

正在实验室工作中的贾金锋。上海交大供图

2021年入选中国科学院院士的贾金锋,是上海交通大学物理与天文学院讲席教授、副院长,李政道研究所特聘教授、拓扑量子计算实验平台负责人。用他自己的话说,自己既是一名普通的高校教师,也是一名普通的科研工作者。正是这位“普通人”,自2009年加入上海交大物理与天文学院后,一路带领团队,十年磨一剑,成功捕获“马约拉纳费米子”,找到打开量子计算机大门的切入点,使上海交大在拓扑量子领域跻身世界前列。

他先后三次获得国家自然科学二等奖(2011年和2019年为第一获奖人,2004年为第三获奖人),还获1996年国家教育委员会科技进步一等奖、2016年教育部自然科学奖一等奖及2017年教育部自然科学特等奖、2011年香港求是科技基金会“杰出科技成就集体奖”、2013年全球华人物理和天文学会“亚洲成就奖”等奖励。发表高水平论文290多篇,其中Science 5篇,Nature Phys. 3篇,Nature Mater. 2篇,Adv. Mater. 6篇,Phys. Rev. Lett. 27篇,APL/PRB 50多篇。论文被引用16000多次,2018-2021年连续四年入选全球高被引科学家。

从无到有,打造低维物理实验梦之队

任何科学研究都离不开先进的实验设备和强大的团队力量,物理科学研究更是如此。在贾金锋加入上海交大时,物理与天文学院在低维物理领域的研究还处于起步阶段,拓扑量子研究更是一片空白。依托学校985二期和211三期,贾金锋带领团队于2009年底开始筹建实验室,2011年初基本完成时,交大物理才在凝聚态物理领域第一次真正拥有了可以和国际先进水平相比拟的实验设备。紧接着,贾金锋作为团队负责人,引进多名优秀物理人才加入。

实验室从无到有从零开始,短短几年内,围绕新型量子材料的精确制备与物理性质表征与调控开展研究,在拓扑量子材料的制备、特别是拓扑超导异质结以及二维新型材料的制备、表征等方面取得了重大进展,促进了相关领域的前沿发展,受到了国内外同行的广泛关注。

匠人匠心,捕获马约拉纳费米子

马约拉纳费米子是80多年前一位天才物理学家马约拉纳提出的一种预言,即存在正反粒子同体的特殊费米子。由于状态稳定且遵循特殊的统计规律,是制造拓扑量子计算机的完美选择之一。为了捕获这种粒子,世界各地物理学家已经潜心追踪了80年。贾金锋带领实验团队,利用巧妙的实验设计,在经历无数次的实验和验证后,率先观测到了在超导涡旋中马约拉纳费米子的踪迹,引起了国内外科研界的轰动。

凭借此方面研究,贾金锋团队成为交大物理第一个在Science杂志上发表研究论文的科研团队,这些成果的取得与贾金锋不怕困难、大胆创新和严谨务实的科研精神紧密相关。实验中,他们创新性地测量了马约拉纳费米子的空间分布及自旋特性,这些方法目前在国际上被广泛使用。

立德树人,言传身教培养物理新生代

贾金锋非常关注学生的成长,他认为科研不仅仅是做实验发论文,更重要的是科学素养的培养,科研上他严格要求、以身作则,生活中他亲切关怀、谆谆教导。每当谈到贾老师,同学们都赞誉有加,对成为他的学生感到非常荣幸和骄傲。团队学生中,王美晓、杨方等多人获得过国家奖学金、宝钢特等奖学金、学术新人奖等奖励,葛剑峰和孙昊桦获得国家2011计划CICAM协同创新中心英才奖特等奖,杨浩和朱朕获得了博新计划支持,赵晨晓还获得了上海交通大学2021年优秀博士毕业生发展奖学金。从实验室走出的第一批博士生,大多都走上了科研的道路,他培养的学生很多都继续在哈佛大学,斯坦福大学,KIT等国际上顶尖学术机构从事科研工作。相信在不远的未来,他培养出来的物理新生代们将会继续秉持导师的科研精神跟随他的脚步,为中国量子计算的发展贡献一份力量。

 
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