南京大學一項成果入選2024年中國/世界十大科技進展新聞

1月22日上午，由中國科學院、中國工程院主辦的“兩院院士評選2024年中國/世界十大科技進展新聞”在南京揭曉。此項年度評選活動至今已舉辦31次。“南京大學教授杜靈傑團隊在世界上首次觀察到凝聚態物質中的引力子模”入選2024年中國十大科技進展新聞。

中國科學家首次觀察到引力子在凝聚態物質中的“投影”

此次入選的是南京大學教授杜靈傑團隊聯合美國哥倫比亞大學、美國普林斯頓大學、德國明斯特大學研究人員，通過自主設計、組裝的極低溫強磁場共振非彈性偏振光散射系統，基於砷化鎵量子阱，在分數量子霍爾效應中首次觀察到引力子模。

“成果標誌着世界範圍內首次在真實系統中觀察到具有引力子特徵的準粒子，同時爲分數量子霍爾效應全新的幾何描述提供了實驗證據。”杜靈傑在採訪時說。

記者瞭解到，這一實驗工作起源於杜靈傑5年前的一個意外實驗發現。同年，他回國來到南大任教，着手從零開始搭建“南京大學極限條件量子光譜輸運實驗室”。杜靈傑帶領團隊，花費數年時間，在南京大學自主設計、集成組裝了一臺根植於He3-He4稀釋製冷技術的極低溫強磁場共振非彈性偏振光散射系統。

這一特殊的“望遠鏡”有兩層樓高，可以在零下273.1攝氏度下捕捉到最低達10GHz的微弱激發並判斷其自旋。測試表明，這一技術的相關測量參數達到國際領先水平，爲引力子激發的測量奠定了實驗基礎。依靠這一利器，實驗團隊在砷化鎵半導體量子阱中成功觀測到分數量子霍爾效應引力子，取得重要突破。

儘管引力子模並非作爲基本粒子的引力子，但該實驗發現爲在凝聚態物質中探索量子引力相關物理問題開闢了全新視野，也開啓了從幾何視角研究強關聯量子體系的新方向。相關研究成果3月28日發表於《自然》。

通過嫦娥六號月球樣品首次揭示月背火山活動歷史和月幔性質

現場，中國科學院院士，中國科學院廣州地球化學研究所研究員徐義剛就入選成果：嫦娥六號首次在月球背面採樣併發布首批研究成果，做了科普報告。“嫦娥六號樣品採集於月背南極-艾特肯盆地東北部的月海玄武岩單元。該盆地是月球上最大、最深且最古老的盆地。”徐義剛說，嫦娥六號樣品含有低鈦和超低鈦兩類月海玄武岩，同位素分析後，標定嫦娥六號低鈦玄武岩的噴發年齡爲28.3億年。填補了月球玄武岩樣品在該時期的記錄空白。研究還發現，月球背面42億年前存在來自富集克里普物質源區的火山活動，月海玄武岩的分佈不僅受月殼厚度影響，月幔源區的物質組成也是重要的控制因素，刷新了傳統認知。

清華大學類腦計算研究中心主任、教授施路平也在現場就入選成果：世界首款基於原語的類腦互補視覺芯片，作科普報告。

“不知道大家記不記得，2019年有一個真正的自行車，這個自行車可以自己探測感知過礙、避障，做自我決定的自我控制，這樣一個自行車是建構在我們的一塊類腦芯片上的，那個芯片就叫做天機芯，我們是爲了發展人工通用智能，設計了這樣一款類腦計算芯片，只用一塊芯片就實現了上述的功能。”清華大學類腦計算研究中心團隊借鑑人類視覺機制，提出了基於原語表示的多通路互補類腦視覺感知新範式，將視覺信息拆解爲基本原語，並有機組合成“認知”和“運動”兩條優勢互補、信息完備的通路，突破了傳統圖像傳感器無法滿足開放環境中視覺感知的複雜需求的制約。

基於此，團隊成功研製出類腦互補視覺芯片“天眸芯”，降低90%帶寬，實現每秒10000幀、10比特、130dB的高速、高精度、高動態範圍視覺感知，並發展了軟件、算法、數據集和系統，在自動駕駛複雜開放道路展示了優異的性能。相關研究成果5月30日作爲封面文章發表於《自然》。

通訊員 王信辰

揚子晚報/紫牛新聞記者 徐媛園

校對 盛媛媛