北京时间10月4日,瑞典皇家科学院宣布,2016年度诺贝尔物理学奖的获得者为大卫·索利斯(David J. Thouless)、邓肯· 霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)和迈克尔·科斯德里茨(J. Michael Kosterlitz)。
其中大卫·索利斯将获得一半奖金,邓肯· 霍尔丹和迈克尔·科斯德里茨将分享另一半,他们因在物质拓扑相变和拓扑阶段理论发现取得重大突破而获奖。这三位科学家皆出生于英国,目前分别在美国华盛顿大学、普林斯顿大学和布朗大学任职。
诺贝尔官网上写道:
“这三位获奖者在物理领域对拓扑概念的使用,对他们获得发现成果起到了决定性作用。拓扑学是一个数学分支,主要研究各种“空间”在连续性的变化下不变的性质。三位获奖者以拓扑学为工具,这让评委会专家们感到惊讶。20世纪70年代初,大卫·索利斯和迈克尔·科斯德里茨推翻了当时认为的超导体无法在薄膜层中实现的理论。他们展示了,超导性可以在低温环境下实现,并且解释了其中的机制,相变会导致超导性在温度更高时消失。
20世纪80年代,索利斯用非常薄的导电层解释了此前的一个实验。在这些导电层中,导电性可以用整数步骤精确测量出来。他证明了这些整数是符合拓扑结构的。几乎在同一时期,邓肯·霍尔丹也发现了如何利用拓扑概念来理解在一些物质中发现的小磁铁链的性质。
我们现在已经知道了许多拓扑相,它们不仅存在于薄导电层和线程中,也存在于普通的三维物质中。过去10年中,拓扑学促进了凝聚物质物理学的前沿研究,尤其是因为拓扑材料有望被用于新一代的电子技术和超导体中,或者是未来的量子计算机中。今年的诺贝尔物理学奖获得者们发现了一个奇妙世界,而目前的研究将揭示其中的物质秘密。”
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