破解量子霍尔问题

斯皮罗斯·米哈拉基斯(Spiros Michalakis)将来到威博体育,讨论困扰了一代物理学家的难题。

克里斯·利德盖特1990年写的 | 2019年1月9日

加州理工威博体育APP的研究员斯皮罗斯·米哈拉基斯(Spiros Michalakis)在解决神秘的量子霍尔效应方面发挥了重要作用,他将于1月31日在威博体育发表演讲,讨论他与合作研究员马修·黑斯廷斯(Matthew Hastings)共同设计的解决方案。他们的突破依赖于拓扑学领域的见解,去年因其创造力和对量子物理和量子计算的潜在影响而受到广泛欢迎。

这个问题的根源可以追溯到1879年,当时美国物理学家埃德温·霍尔(Edwin Hall)观察到,磁场会使穿过金属导体的电流偏转;磁场越强,效果越明显。在20世纪80年代,德国物理学家Klaus Von Klitzing发现,在非常低的温度下,霍尔效应不会随磁场强度平稳波动,而是以突然的、离散的跳跃方式跳跃。冯·克里辛因发现量子霍尔效应而获得诺贝尔奖,但他和其他任何人都无法对此做出令人信服的解释。

1999年,杰出的数学家在数学和物理的交叉点上列出了13个重要的开放问题;量子厅排名第二。这个效应一直困扰着这个领域,直到2008年,当时还是洛斯阿拉莫斯国家实验室研究员的米哈拉基斯开始和他的论文导师马修·黑斯廷斯(Matthew Hastings)一起思考这个难题。他们的想法涉及到拓扑学和量子物理学之间的深层联系,一年后产生了一个解决方案。

Michalakis将在这次演讲中分享这段旅程,重点是在数学与物理关系的过程中获得的见解。

米哈拉基斯是一名量子物理学家,也是加州理工威博体育APP量子信息与物质研究所的外联经理。他是加州理工威博体育APP创新工场分会的顾问,也是IQIM科学博客量子前沿的撰稿人。此外,他还担任了电影《蚁人》及其续集《蚁人与黄蜂》的科学顾问。

他的演讲题为量子领域的形状由里德数学系和物理系赞助,免费向公众开放。

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