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第12期白澤諾獎論壇 | Duncan Haldane教授帶你走進拓撲學世界

2019年10月27日,2016年諾貝爾物理學獎得主Duncan Haldane教授來訪上海細胞治療集團。作爲跨界諾獎學者,教授帶給了我們不一樣的思考體系,並開展了第12期的《白澤諾獎論壇》:Surprises in Quantum Mechanics: “Entanglement”, and the dream of quantum information processing。



Duncan Haldane教授正在進行講座


Duncan Haldane教授對于凝聚體物理學做出了一系列基礎性貢獻,他和DavidJ.Thouless,J.Michael Kosterlitz這兩位科學家大膽地將拓撲學概念應用到物理學,給他們後來的發現起到了決定性作用。于2016年,這3位科學家共同分享了該年度的諾貝爾物理學獎。


Duncan Haldane教授的研究領域主要是凝聚體物理學,專注于物質的拓撲相變和拓撲相。和共同獲獎的2位學者一起推翻了20世紀70年代流行的理論,讓人們看到了不一樣的世界。


Duncan Haldane教授專注于物質的拓撲相變和拓撲相研究。拓撲學是數學的一個分支,通常用來描述一系列逐步變化的性質。1983年,Duncan Haldane教授大膽地提出:整數和半整數具有反鐵磁海森堡相互作用的量子自旋鏈,將拓撲學概念應用到物理學。這一開創性工作爲後來的拓撲物質形態的發現起到了決定性作用。目前,拓撲相已成爲凝聚態物理中一份非常重要的研究領域。


Duncan Haldane教授還談到了通過拓撲相變來研究不同尋常的物質狀態,如超導體、超流體或磁膜等。量子力學可在材料學中進行具體的應用,即科學家可以通過量子力學來開發出新的材料,讓這個材料具備獨特的量子特性。在過去十幾年裏,科學家們已找到了很多的拓撲態的量子物質,其關鍵就是量子糾纏導致了一些物質表現出獨特的拓撲性質。



Duncan Haldane教授正在進行講座


拓撲物質和傳統物質不同。首先拓撲物質有這種糾纏的特性,而且由整數進行描述。傳統物質是由1和0這些數字來描述的,而量子態的拓撲物質是由其他獨特的整數來描述的。比如,如果有一個物質的一個拓撲狀態可以用-2來表示,而傳統的物質用0表示,這兩者之間存在一個邊界——也就是說從傳統物質轉化成拓撲物質,中間有一個界限。


Duncan Haldane教授將數學拓撲學的概念成功應用于凝聚態物理中,促進對物質奧秘理論解釋的突破,爲發明新材料開拓新思路。相信這些新發現新思路可以爲精裝醫療的發展提供更多材料選擇與支持。


講座結束後,Duncan Haldane教授與細胞治療集團研發人員合影(右三:Duncan Haldane教授;左三:錢其軍總裁)


講座結束後,Duncan Haldane教授參觀了上海細胞治療集團集團檢驗所、研究院以及細胞治療藥物生産部門,詳細地了解了細胞治療的發展現狀,並對未來的應用前景十分期待,希望集團的白澤計劃可以順利實施,幫助更多的癌症患者從最新的免疫療法中獲益。


Duncan Haldane教授參觀上海細胞治療集團


參觀結束後,Duncan Haldane教授簽約成爲上海吳孟超聯合諾貝爾獎醫療科技創新交流中心顧問,同時將自己的免疫細胞儲存到上海細胞保存庫,成爲第18位加入白澤細胞人的諾獎獲得者。


Duncan Haldane教授與錢其軍總裁簽訂協議(左一:Duncan Haldane教授;右一:錢其軍總裁)

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