3月27日，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)發(fā)布2024年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”，南京大學(xué)兩項(xiàng)成果入選！

南京大學(xué)物理學(xué)院杜靈杰教授團(tuán)隊(duì)以“凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)”成果、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院王濤教授團(tuán)隊(duì)以“發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)”成果入選2024年度“中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展”。

凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)

成果簡(jiǎn)介

根據(jù)波粒二象性，引力子被視為引力波所對(duì)應(yīng)的自旋2的假想粒子，是連接廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的關(guān)鍵。理論推測(cè)分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)中或涌現(xiàn)出類引力子，這種凝聚態(tài)準(zhǔn)粒子是自旋2的低能模式激發(fā)(稱為引力子?；蛞ψ蛹ぐl(fā))，但一直未觀測(cè)到。

南京大學(xué)杜靈杰等自主設(shè)計(jì)、組裝了極低溫強(qiáng)磁場(chǎng)共振非彈性偏振光散射系統(tǒng)，基于砷化鎵量子阱，在分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)中首次觀察到引力子模。這種類引力子的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)從二維空間角度揭示度規(guī)擾動(dòng)的量子是自旋2的低能激發(fā)，為在凝聚態(tài)物質(zhì)中研究量子引力問(wèn)題提供了新思路，也有助于理解引力子物理的量子規(guī)律。該成果證實(shí)了分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)新的幾何描述，有望推動(dòng)半導(dǎo)體電子系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)探測(cè)及拓?fù)淞孔佑?jì)算發(fā)展。

杜靈杰個(gè)人簡(jiǎn)介

杜靈杰，南京大學(xué)物理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。本科和碩士畢業(yè)于南京大學(xué)匡亞明學(xué)院和物理學(xué)院，在美國(guó)萊斯大學(xué)獲得博士學(xué)位，2019年歸國(guó)就職于南京大學(xué)物理學(xué)院、固體微結(jié)構(gòu)物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和江蘇省物理科學(xué)研究中心，研究方向?yàn)槿遄灏雽?dǎo)體中新奇量子物態(tài)的極端條件輸運(yùn)和光學(xué)研究。杜靈杰取得了若干國(guó)際開(kāi)創(chuàng)性成果，包括：（1）基于分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)首次觀察到引力子模，（2）首次觀察到玻色子分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)。他領(lǐng)銜研究的成果入選“兩院院士評(píng)選2024年中國(guó)十大科技進(jìn)展新聞”、2024年“南京市十大科技成果”、江蘇省自然科學(xué)基金攀登項(xiàng)目（2024年）等。他榮獲2024年南京大學(xué)“先進(jìn)工作者”等。

發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞影響宿主星系形成演化的重要證據(jù)

成果簡(jiǎn)介

星系是構(gòu)成宇宙的基本單位，探索星系中恒星形成的觸發(fā)和停止機(jī)制是星系宇宙學(xué)的核心任務(wù)之一。理論推測(cè)星系中心的超大質(zhì)量黑洞生長(zhǎng)過(guò)程中釋放的能量是影響星系從“生”（恒星形成星系）到“死”（寧?kù)o星系）轉(zhuǎn)變的重要機(jī)制，但長(zhǎng)期缺乏觀測(cè)支持。

南京大學(xué)王濤等發(fā)現(xiàn)星系中心黑洞的質(zhì)量是調(diào)制星系中冷氣體含量的最關(guān)鍵物理量：黑洞質(zhì)量越高的星系其冷氣體含量越低。該研究揭示了中心黑洞主要通過(guò)限制冷氣體這一恒星形成的原料來(lái)調(diào)控星系演化，解釋了寧?kù)o星系普遍含有一個(gè)較大質(zhì)量的中心黑洞的原因，向著最終揭開(kāi)星系生死之謎邁出了關(guān)鍵一步。

王濤個(gè)人簡(jiǎn)介

王濤，南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。2012年于南京大學(xué)獲得天體物理博士學(xué)位，曾先后在哈佛大學(xué)，巴黎薩克雷大學(xué)和東京大學(xué)學(xué)習(xí)和工作。2021年入職南京大學(xué)。主要從事星系、星系團(tuán)以及大尺度結(jié)構(gòu)的形成演化的研究。主要學(xué)術(shù)成果包括發(fā)現(xiàn)宇宙早期大質(zhì)量、光學(xué)暗星系的普遍存在，發(fā)現(xiàn)迄今已知距離最遠(yuǎn)的，處于一類關(guān)鍵演化階段的X射線星系團(tuán)；發(fā)現(xiàn)超大質(zhì)量黑洞是影響星系冷氣體含量的最重要物理量，為中心黑洞反饋影響宿主星系形成演化提供了重要證據(jù)。