香港兩學(xué)者獲全球華人物理與天文學(xué)會“亞洲成就獎”

香港科技大學(xué)物理學(xué)系副教授韓一龍

香港大學(xué)物理系副教授姚望

據(jù)香港《大公報》報道，以實驗揭示水結(jié)冰、冰化水“相變現(xiàn)象”原理的香港科技大學(xué)物理學(xué)系副教授韓一龍，以及預(yù)言量子計算機(jī)的香港大學(xué)物理系副教授姚望，一同獲得全球華人物理和天文學(xué)會頒授2014年“亞洲杰出成就獎”，成為服務(wù)于亞洲的50歲以下華人科學(xué)家的佼佼者。他們將于明年3月舉行的美國物理學(xué)會年會上接受殊榮。

于北京大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位的韓一龍，是繼科大物理學(xué)系講座教授陳子亭、教授王寧后，第三位獲頒授同一殊榮的科大學(xué)者。大會表揚(yáng)其利用創(chuàng)新的膠體實驗對晶體熔化、玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變及幾何阻錯材料研究的卓越貢獻(xiàn)。

韓一龍過去10年一直致力研究材料物理學(xué)，期間有四年埋首“從單粒子尺度上看到熔化”研究。他帶領(lǐng)其研究團(tuán)隊進(jìn)行實驗，使用微米大小的膠體粒子作為“大原子”以模擬原子系統(tǒng)，透過光學(xué)顯微鏡觀察膠體粒子運(yùn)動，并利用圖像處理了解粒子運(yùn)動的軌跡。

為進(jìn)一步了解膠體晶體熔化過程，他們使用光束，不斷加熱膠體晶體內(nèi)部。一旦溫度超過熔點，晶體表面結(jié)構(gòu)亦不會受破壞，形成“均勻熔化”。這項基礎(chǔ)物理研究成功解釋科學(xué)界對熔化和結(jié)晶“相變現(xiàn)象”(Phase Transition)疑團(tuán)，澄清了學(xué)術(shù)爭議，更首次檢測出膠體晶體受熱極限。

當(dāng)過冷液體轉(zhuǎn)化至無序固體形態(tài)，其黏度會大幅提升15個數(shù)量級，但竟然幾乎沒有結(jié)構(gòu)變化。玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變在2005年《科學(xué)》期刊被列為125個尚待解決的重大科學(xué)問題之一。韓一龍及其合作團(tuán)隊就研究由橢球形粒子組成的膠體玻璃，發(fā)現(xiàn)玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變的新結(jié)構(gòu)特征。其研究結(jié)果最近刊載于《科學(xué)》、《自然》、《自然通訊》及《物理評論快報》等國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊。

港大物理系副教授姚望是“2014年度全球華人物理與天文學(xué)會亞洲成就獎”另一得主，大會表揚(yáng)他對“二維過渡金屬二硫化物中的自旋與能谷贗自旋物理學(xué)的杰出貢獻(xiàn)”。

姚望師承國際知名物理學(xué)家沈呂九，從事量子物理學(xué)研究13年，主要研究自旋電子學(xué)和自旋量子計算。

量子計算機(jī)(Quantum Computer)被視為信息處理革命，甚至是神話，其指令周期比現(xiàn)有的超級計算機(jī)，高出數(shù)億萬倍計，有能力于極短時間內(nèi)破解當(dāng)今所有密碼及國防保密系統(tǒng)?？茖W(xué)家迄今未尋找到用什么物料以制成有效的量子計算機(jī)器件，以及如何控制其信息。

姚望則提出創(chuàng)新理論，預(yù)言包括石墨烯在內(nèi)的新興二維材料中，涉及電子“能谷贗自旋(valley pseudo-spin)”等各種量子物理特性，讓量子信息變得可被人為調(diào)控，有望成為未來研發(fā)量子計算機(jī)器件的突破關(guān)鍵。這項理論預(yù)言被多個實驗組觀察到，在國際上有重要影響，他因此成為裘槎基金會新設(shè)立的“前瞻科研大獎”首批得主，獲資助500萬元繼續(xù)創(chuàng)新嘗試。

“全球華人物理與天文學(xué)會”是一個非營利性專業(yè)組織機(jī)構(gòu)。其會員來自物理學(xué)與天文學(xué)各個方面，包括諾貝爾獎得獎?wù)?、菲爾茲獎獲得者、各國的國家科學(xué)院院士，以及多名當(dāng)今物理與天文學(xué)界杰出的研究人員。