中评社北京5月22日电／据人民日报海外版报导，日前，荣获2025年度中国青年五四奖章的南京大学物理学院教授杜灵杰刚从北京回到南京，就一头扎进他在南京大学鼓楼校区唐仲英楼的量子极端测量实验室。
去年3月，他和团队在人类历史上第一次为引力子“画像”，那篇发表在国际权威学术期刊《自然》上的论文，就在这里诞生。
爱因斯坦曾基于广义相对论提出，剧烈的天体活动会带动周围的时空产生波动，也就是引力波。近年来，随着引力波被多座国际大科学装置探测证实，这一概念已为大众熟知。引力子源于广义相对论与量子力学的交叉领域，不少理论物理学者认为，如果引力子确实存在，意味着广义相对论和量子力学能够被统一，人类文明将翻开新的一页。
杜灵杰研究的，就是凝聚态系统中的“分数量子霍尔引力子”。“我们生活中的固体、液体，都属于凝聚态。理论推测，‘分数量子霍尔液体’这种凝聚态物质中，引力子可能以准粒子的形式涌现。”杜灵杰说，“这种‘分数量子霍尔引力子’表现为集体模式激发，也称为‘引力子模’或引力子激发，就像宁静的湖面上突然激起不可胜数的涟漪。”
引力波探测器动辄数公里长，研究的是黑洞合并等宏观事件。相比之下，杜灵杰用来寻找“分数量子霍尔引力子”的实验装置只有两层楼高，而且研究的是逼近绝对零度的微观世界，正如古语所言，致广大而尽精微。
在海外留学期间，杜灵杰的研究方向并不是引力子。2019年上半年，他意外观察到一种全新的光学集体激发。理论物理学界认为，这可能就是他们一直在寻找的“分数量子霍尔引力子”。但测量方案要求，实验温度不能高于零下273.1℃。换言之，仪器设备与绝对零度的温差，必须控制在0.05℃以内。
彼时，杜灵杰已经确定回母校南大任教，告别国外的合作者，也告别国外完善的实验环境。回国后的杜灵杰，面对的是一张白纸，他必须从零起步，自主搭建实验设备。
获取实验必需的液氮殊为不易，杜灵杰被迫改变技术路线；南方潮湿的环境会折损激光效果，他和团队只能反复调试……转眼就是3年。 |
