3月27日，國家自然科學基金委員會發(fā)布2024年度“中國科學十大進展”，南京大學兩項成果入選！

南京大學物理學院杜靈杰教授團隊以“凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實驗發(fā)現(xiàn)”成果、南京大學天文與空間科學學院王濤教授團隊以“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“中國科學十大進展”。

凝聚態(tài)物質(zhì)中引力子模的實驗發(fā)現(xiàn)

根據(jù)波粒二象性，引力子被視為引力波所對應的自旋2的假想粒子，是連接廣義相對論與量子力學的關鍵。理論推測分數(shù)量子霍爾效應中或涌現(xiàn)出類引力子，這種凝聚態(tài)準粒子是自旋2的低能模式激發(fā)(稱為引力子模或引力子激發(fā))，但一直未觀測到。

南京大學杜靈杰等自主設計、組裝了極低溫強磁場共振非彈性偏振光散射系統(tǒng)，基于砷化鎵量子阱，在分數(shù)量子霍爾效應中首次觀察到引力子模。這種類引力子的實驗發(fā)現(xiàn)從二維空間角度揭示度規(guī)擾動的量子是自旋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。該成果證實了分數(shù)量子霍爾效應新的幾何描述，有望推動半導體電子系統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)探測及拓撲量子計算發(fā)展。

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)

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)和停止機制是星系宇宙學的核心任務之一。理論推測星系中心的超大質(zhì)量黑洞生長過程中釋放的能量是影響星系從“生”（恒星形成星系）到“死”（寧靜星系）轉(zhuǎn)變的重要機制，但長期缺乏觀測支持。

南京大學王濤等發(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限制冷氣體這一恒星形成的原料來調(diào)控星系演化，解釋了寧靜星系普遍含有一個較大質(zhì)量的中心黑洞的原因，向著最終揭開星系生死之謎邁出了關鍵一步。

記者了解到，“中國科學十大進展”自2005年啟動以來，已成功舉辦20屆，激發(fā)了廣大科技工作者的科研熱情，弘揚了科學精神，推動了基礎研究的科學普及，促進了公眾對基礎研究的了解、關心和支持，已成為盤點我國基礎研究領域年度成果的重要品牌活動。

揚子晚報/紫牛新聞  楊甜子

校對 石偉