今天在微信上知道張首晟去世的噩耗,非常震驚。兩天前我才在專欄里回憶了一下讀博士這前兩年做了些什麼,學了些什麼。裡面提到我參加過的會議,其中有三個,張首晟都去了。我跟張首晟不熟,他不認識我,我也沒跟他說過幾句話。我仰慕他,為他做出的物理貢獻感到驕傲,但同時我又對他後期分心搞風投感到不滿。在這裡我想寫的是,在這三次會議里張首晟說過的一些東西,一般報道不會提到的一些小事情,以作紀念。

這三次會議,分別是新加坡的QM90、西班牙的Majonext2017和清華舉辦的OCPA9,都在2017年。這三次會議,張首晟的報告幾乎是一樣的,講的都是17年7月發在Science上的工作:在QAHI+SC結構里實現拓撲超導,並且探測到會移動的手性馬約拉納費米子。不過,在這三次報告里,可以看到這個實驗的演進,後來補充的幾個實驗結果讓論文更有說服力。不過,這個工作發表以後還是引起了很多爭議,包括文小剛寫了篇PRL直接打臉,詳情可以看看JCCM的評論。

Interactive Session with Prof Zhang Shoucheng

第一次聽說張首晟,是2013年。當時我還是懵懂的材料本科生。我收到張首晟來NTU作報告的郵件。搜了一下,看到Google Scholar引用兩萬多!這個人真牛逼!但是看一下他研究的東西:拓撲絕緣體?量子自旋霍爾效應?量子反常霍爾效應?這些名詞完全沒看懂,甚至連聽都沒聽過,於是沒有去聽……後來陰差陽錯地轉到了物理,做的研究還跟拓撲絕緣體、拓撲超導體息息相關。看的文章越多,就越後悔當初沒去聽張首晟的報告。

Interactive Session with Prof Zhang Shoucheng at NTU,在IAS網站上盜了這張圖

QM90

錯過13年的報告,終於見到張首晟時,已是四年後。那是NTU-IAS舉辦的紀念量子力學奠基90周年的QM90會議。報告的內容上面已經說過了。這裡想說的是他跟NTU-IAS的關係。在會上他表達了NTU-IAS的感激,因為他這一生最重要的工作:量子自旋霍爾效應(QSHE),要歸功於06年IAS組織的Workshop on Spintronics。當時他看到Molenkamp展示出來的半導體帶隙圖(下圖),發現HgTe的帶隙居然是負值!在跟Molenkamp詳細討論以後,得到了CdTe-HgTe-CdTe量子阱的想法(Bernevig-Hughes-Zhang模型)來實現QSHE。接著跟Molenkamp合作,實驗很順利地做進行,一年後就發表出來了。當時我聽到這個故事,頓時感覺熱血沸騰。沒想到我的母校能跟QSHE扯上這麼大的關係!瞬間自信爆棚,覺得自己也能夠做出同樣等級的研究(才怪)。

張首晟在QM90會議上提到,他的QSHE工作的eureka moment,發生在11年前的這個講堂里!

Majornext2017

最讓我感到遺憾的是,即使一年內三次見到張首晟,我也沒有鼓起勇氣在會間跟他搭話。我跟他唯一的對話,是在他的報告之後問過一個問題:怎麼在QAHI+SC這個拓撲超導體結構里做量子計算。他的回答很敷衍、很標準化、很不靠譜:加個磁場打開漩渦,然後用STM來操控。今年早些時候他在PNAS上發了一篇文章,講的正是我問的問題。這篇論文很靠譜,並沒有用到漩渦,跟他的回答完全不沾邊。這篇文章中他的貢獻有多少不可得知。可能這主要是祁曉亮帶著學生做的。

Topological quantum computation based on chiral Majorana fermions?

www.pnas.org圖標

聽說這幾年張首晟的心思都放在風投,而不是科研。這一點在Majonext2017的時候表現得特別明顯。報告講完後,Jarillo-Herrero問了張首晟好幾個問題。那是些什麼問題我已記不清,只記得是蠻technical的問題。正常情況下,如果問題回答不上,一般人會說「This is a good questions」或者直說「I cant give you an answer」。可是,張首晟迴避不答,硬是扯到其他不相關的東西。可見他心虛,心思的確不在科研。

OCPA9

跟張首晟最後一次見面,是17年7月在清華舉辦的OCPA9會議。OCPA是由北美華人物理學家發起的全球華人物理學會,每兩三年開一次。對於張首晟來說,OCPA有特殊的意義。1992年,成立不久的OCPA決定要辦一個獎頒給優秀年輕華人物理學家,而第一個得獎的正是張首晟。當時的張首晟,只有29歲,

這個獎在物理學界的知名度似乎不是很高,但其實含金量很高。只要看看頒獎委員會成員和獲獎名單就知道:

頒獎委員會成員名單:楊振寧、李政道、崔琦、朱經武、沈元壤、李雅達(Partrick Lee)、沈呂九等等

獲獎名單:張首晟、沈志勛、文小剛、杜瑞瑞、葉乃裳、許岑珂、祁曉亮、陳宇林、傅亮、麥建輝(Kin-Fai Mak)等等

在OCPA9上,張首晟分享當年獲獎的照片,並以此鼓勵年輕人努力做科研。

OCPA9會上,他分享當年拿到的OCPA OYRA獎時的照片,鼓勵年輕人努力做科研。(言下之意:如果你能拿到這個獎,就說明你跟我一樣牛逼^_^)

結語

網上流傳著這麼一個故事:張首晟在柏林自由大學本科畢業以後,對未來感到非常迷茫。去哥廷根造訪的時候,他到了一片墓地,那裡躺著高斯、希爾伯特、海森堡、波恩等著名數學家和物理學家。每個人的墓碑上沒有墓志銘,只有一道公式。這幾個墓碑讓年輕的張首晟感到非常震撼。人活一輩子到底為了什麼?要為這個世界做出什麼貢獻?留下什麼東西?或許一道公式就夠了。張首晟走了,可能沒有留下一道公式,但他完成了一個拼圖:

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