南京大学教授、中国青年五四奖章获得者杜灵杰：甘坐“冷板凳”，“捕光”量子世界“无人区”

□南京日报/紫金山新闻记者余梦迪

当多数年轻人在职业坐标系中寻找“最优解”时，南京大学教授、中国青年五四奖章获得者杜灵杰正在捕捉量子物理的宇宙级科研密码。

今天是五四青年节，记者近日走近这位以“十年磨一剑”的锐气坐热“冷板凳”，在“从0到1”的原始创新中突破科研禁区的青年科技工作者。

南京大学物理学院量子极端测量实验室里，杜灵杰教授正在调试一台装置——全球首台极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统。零下273.1摄氏度的制冷机发出低沉轰鸣，屏幕上跳动的激发峰如星点闪烁。在这里，机器24小时运转，团队正向一种新的量子物态发起挑战。

“从0到1”的原始创新之路始于一次抉择。

2019年，杜灵杰回国来到南京大学，选择向量子引力与凝聚态物理交叉的“无人区”——引力子模的实验研究发起挑战。这一领域被学界称为“在刀尖上跳舞”：实验需同时满足极低温、强磁场和超高精度光学测量条件，而透光窗口设计可能导致温度波动，机械振动又会干扰实验测量，国际同行无不望而却步。

杜灵杰带领团队耗时5年“啃硬骨头”，自主设计出全球首台极低温强磁场共振非弹性光散射设备。这台“科学显微镜”高达两层楼，能在零下273.1摄氏度环境中捕捉10GHz的微弱信号，测量精度达到国际领先水平。“设备的每一个零件都是‘定制款’，连螺丝的材质都要经过反复测试。”团队成员黄月蕾感慨道。

依靠这一利器，团队夜以继日地攻关，最终以完整的实验证据，向世界宣告首次在实验中发现具有引力子特征的准粒子。

而这项“从0到1”的突破，竟源于两次如闪电般划破迷雾的“顿悟”。

第一次“顿悟”发生在一个冬日的下午。彼时从2022年7月实验开始已持续数月，团队在上百天的数据采集中一无所获。杜灵杰将自己关进房间，在两块大屏幕上扫视着数百条数据，如“神探夏洛克”般在海量信息中敏锐地捕捉到了蛛丝马迹。“科学发现有时需要侦探般的洞察力。”他回忆道。突然，一组微弱到几乎淹没在背景噪声中的激发峰闯入视野。团队连夜复核数据，最终锁定引力子激发的关键证据链，实验室的欢呼声穿透了凌晨的寂静。

然而，当论文投向《自然》时，审稿人的质疑接踵而至：数据链存在缺口，关键证据仍需补强。恰逢杜灵杰在西班牙参加国际学术会议，海风裹挟着咸涩气息扑面而来。站在沙滩上，他望着海浪周而复始地拍打地平线，远处海天相接处泛起银光，会议中专家犀利的问题在脑海中翻涌。“就像站在量子世界的悬崖边，脚下是深不见底的数据黑洞。”他说。连续数日，他独自徘徊在海滩，任凭潮汐声冲刷思绪。直到某个黄昏，一道灵光劈开迷雾：“极小动量的激发测量或许才是破局关键！”

回国后，杜灵杰带领团队重新设计实验方案。他们将设备分辨率推向极致，在极小动量尺度上开展实验，最终取得突破。

两次“顿悟”并非偶然，而是5年技术积累与理论沉淀的必然结果。

一年后的春天——2024年3月28日，《自然》杂志刊发了他们的成果：全球首次在分数量子霍尔效应中观测到引力子模，标志着国际上首次在真实系统中揭示引力子物理的量子规律。这项研究同时入选2024年度“中国科学十大进展”和“2024年中国十大科技进展新闻”，被评价为“打开了理解时空量子本质的新窗口”。

“基础研究是埋种子的事业，可能几十年后才会开花。”杜灵杰坦言，5年坚守离不开政策支撑。江苏省“攀登项目”打破常规，为团队提供300万元直接资助；物理科学研究中心赋予充分的经费自主权。这种“放权”机制，让团队能够心无旁骛地“啃硬骨头”。

“中国科研的‘星辰大海’，需要有人甘坐冷板凳。”杜灵杰说。对于未来，他依然不设限：“对纯粹物理世界的兴趣，会引领我不断拓展新领域。”