提起西北大學(xué)，“中華石油英才之母”“青年經(jīng)濟學(xué)家的搖籃”“作家搖籃”的稱號廣為人知。其實，早在20世紀(jì)80年代，憑借著在數(shù)學(xué)物理與量子場論等國際前沿領(lǐng)域的研究工作，西北大學(xué)就形成了我國理論物理界廣泛認(rèn)可的“西北軍”，是我國理論物理研究的重鎮(zhèn)，在國際上有著重要的學(xué)術(shù)地位。
“在已故物理學(xué)家侯伯宇先生的帶領(lǐng)下，我們堅持從事數(shù)學(xué)物理與量子場論等基礎(chǔ)理論的研究工作，像被譽為‘中國的驕傲’的‘侯氏變換’理論為代表的研究成果在國際上享有盛名。”10月26日，西北大學(xué)科技處處長、物理學(xué)院教授楊濤告訴記者，“近年來，在物理學(xué)院院長、教育部長江學(xué)者特聘教授楊文力的帶領(lǐng)下，我們緊密圍繞量子多體理論的研究，形成了量子可積系統(tǒng)、非線性量子物理、量子調(diào)控和量子信息基礎(chǔ)理論、電子結(jié)構(gòu)理論與計算等互相關(guān)聯(lián)和交叉的研究方向，取得了一系列具有國際影響的研究成果。”
量子可積系統(tǒng)研究
處于國際領(lǐng)先水平
西北大學(xué)物理學(xué)院研究團隊長期堅持量子可積系統(tǒng)精確解及相關(guān)問題的研究，對開邊界可積系統(tǒng)、橢圓可積系統(tǒng)等的研究居國內(nèi)領(lǐng)先、國際同類研究前列，是國際上幾個重要的研究小組之一。
“我們將量子多體理論應(yīng)用于強關(guān)聯(lián)可積系統(tǒng)研究，與中科院物理所的王玉鵬、曹俊鵬研究員合作，提出了非對角Bethe Ansatz方法和非齊次T-Q關(guān)系，克服了傳統(tǒng)方法的缺陷，成功求解了長期挑戰(zhàn)可積模型領(lǐng)域的‘可積但不可解’的一系列典型 U(1)對稱破缺模型。”楊濤說。
楊濤告訴記者，團隊建立的上述精確求解一般量子可積系統(tǒng)的全新理論框架，全面解決了困擾量子可積系統(tǒng)領(lǐng)域40年的系列著名問題，被國際權(quán)威評價為該領(lǐng)域的“重要突破”，處于國際領(lǐng)先水平。應(yīng)著名出版機構(gòu) Springer邀請，團隊出版了專著《Offdiagonal Bethe ansatz for exactly solvable models》，權(quán)威專家高度評價本書“注定成為該領(lǐng)域的經(jīng)典”“將對量子可積系統(tǒng)的研究產(chǎn)生深遠的影響”。
電子結(jié)構(gòu)理論是量子物理與量子化學(xué)結(jié)合的重要交叉研究領(lǐng)域，也是西北大學(xué)物理學(xué)院研究團隊的傳統(tǒng)優(yōu)勢和特色方向之一。“我們提出的空穴－粒子對稱圖形酉群方法是原創(chuàng)性的理論，國內(nèi)外相關(guān)研究都是基于我們提出的這一理論開展的。”楊濤說。
基于上述理論，西北大學(xué)物理學(xué)院研究團隊開發(fā)了大規(guī)模的多參考態(tài)電子相關(guān)理論計算程序包Xi’an-CI，該程序是國內(nèi)少數(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的量子化學(xué)程序。程序包被用于電子結(jié)構(gòu)理論中的多組態(tài)問題的模擬和計算，其部分性能甚至優(yōu)于國際著名的量化計算高斯程序，已被北京大學(xué)、瑞典Lund大學(xué)、法國Nice大學(xué)等使用，且已安裝在中國科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心超級計算中心的計算機上，為全國的理論化學(xué)科研工作者提供服務(wù)。
打造一支敢闖“無人區(qū)”的
高水平人才隊伍
“加強量子多體系統(tǒng)理論及調(diào)控方法的研究對促進量子技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，可能在今后二三十年間對人類社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生難以估量的影響。”楊濤說，“在長期的積淀中，西北大學(xué)凝聚了一支具有鉆研精神和創(chuàng)新能力的高水平人才團隊，甘坐‘冷板凳’，敢闖‘無人區(qū)’。”
目前，西北大學(xué)理論物理研究團隊擁有成員30人，其中教授13人，副教授11人。團隊成員全部具有博士學(xué)位，平均年齡為39歲，是一支年富力強、充滿活力的學(xué)術(shù)團隊。近年來，團隊共承擔(dān)國家重點研發(fā)計劃項目課題1項、國家自然科學(xué)基金項目27項及陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計劃重大基礎(chǔ)研究項目等省部級科研項目10余項。
從事基礎(chǔ)研究需要科研人員耐得住寂寞，坐得住“冷板凳”。“以侯伯宇先生為代表的老一輩物理學(xué)家執(zhí)著追求、積極樂觀、不計名利、潛心科學(xué)研究的精神一直鼓舞和感召著我們，為學(xué)科的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好氛圍。”楊濤說。
以西北大學(xué)理論物理研究團隊為基礎(chǔ)，2013年，西北大學(xué)物理學(xué)院成為國家基金委首批建設(shè)的五個“理論物理人才培養(yǎng)與學(xué)術(shù)交流平臺”之一；2016年，獲批建設(shè)“陜西省理論物理前沿重點實驗室”；由于建設(shè)成效顯著，2019年獲國家基金委批準(zhǔn)與中國科技大學(xué)聯(lián)合建設(shè)“彭桓武高能基礎(chǔ)理論研究中心”，成為國內(nèi)高校首家彭桓武理論物理研究中心。
現(xiàn)在，西北大學(xué)物理學(xué)院與中國科學(xué)院物理研究所建立了長期的科學(xué)研究與人才培養(yǎng)合作關(guān)系，聯(lián)合創(chuàng)辦“嚴(yán)濟慈物理學(xué)英才班”；與美國、英國、澳大利亞、德國等國家的著名研究機構(gòu)開展廣泛的交流合作；先后舉辦了國家基金委量子可積系統(tǒng)暑期學(xué)校，2017全國“量子物理：基礎(chǔ)、前沿、未來”學(xué)術(shù)會議，第五屆全國光孤子學(xué)術(shù)研討會，扭結(jié)場論國際研討會等國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議，鼓勵團隊成員和學(xué)生積極開展學(xué)術(shù)交流、訪問，形成了良好的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)和氛圍。
“習(xí)近平總書記關(guān)于量子科技發(fā)展的重要講話令人振奮，對我們做好量子科技相關(guān)科研工作具有重大指導(dǎo)意義。”西北大學(xué)理論物理研究團隊學(xué)術(shù)帶頭人、科技部國家重點研發(fā)計劃“量子調(diào)控與量子信息”重點專項總體專家組成員楊文力說，“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，我們將緊扣量子多體相互作用這一主線潛心量子物理的基礎(chǔ)理論研究，面向科學(xué)前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，為我國量子科技的發(fā)展貢獻西大力量。”
原文鏈接：http://esb.sxdaily.com.cn/pc/content/202011/02/content_739801.html
