3月27日，国家自然科学基金委员会发布2024年度“中国科学十大进展”，南京大学两项成果入选！

南京大学物理学院杜灵杰教授团队以“凝聚态物质中引力子模的实验发现”成果、南京大学天文与空间科学学院王涛教授团队以“发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据”成果入选2024年度“中国科学十大进展”。

凝聚态物质中引力子模的实验发现

成果简介

根据波粒二象性，引力子被视为引力波所对应的自旋2的假想粒子，是连接广义相对论与量子力学的关键。理论推测分数量子霍尔效应中或涌现出类引力子，这种凝聚态准粒子是自旋2的低能模式激发(称为引力子模或引力子激发)，但一直未观测到。

南京大学杜灵杰等自主设计、组装了极低温强磁场共振非弹性偏振光散射系统，基于砷化镓量子阱，在分数量子霍尔效应中首次观察到引力子模。这种类引力子的实验发现从二维空间角度揭示度规扰动的量子是自旋2的低能激发，为在凝聚态物质中研究量子引力问题提供了新思路，也有助于理解引力子物理的量子规律。该成果证实了分数量子霍尔效应新的几何描述，有望推动半导体电子系统微观结构探测及拓扑量子计算发展。

杜灵杰个人简介

杜灵杰，南京大学物理学院教授、博士生导师。本科和硕士毕业于南京大学匡亚明学院和物理学院，在美国莱斯大学获得博士学位，2019年归国就职于南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室和江苏省物理科学研究中心，研究方向为三五族半导体中新奇量子物态的极端条件输运和光学研究。杜灵杰取得了若干国际开创性成果，包括：（1）基于分数量子霍尔效应首次观察到引力子模，（2）首次观察到玻色子分数量子霍尔效应。他领衔研究的成果入选“两院院士评选2024年中国十大科技进展新闻”、2024年“南京市十大科技成果”、江苏省自然科学基金攀登项目（2024年）等。他荣获2024年南京大学“先进工作者”等。

发现超大质量黑洞影响宿主星系形成演化的重要证据

成果简介

星系是构成宇宙的基本单位，探索星系中恒星形成的触发和停止机制是星系宇宙学的核心任务之一。理论推测星系中心的超大质量黑洞生长过程中释放的能量是影响星系从“生”（恒星形成星系）到“死”（宁静星系）转变的重要机制，但长期缺乏观测支持。

南京大学王涛等发现星系中心黑洞的质量是调制星系中冷气体含量的最关键物理量：黑洞质量越高的星系其冷气体含量越低。该研究揭示了中心黑洞主要通过限制冷气体这一恒星形成的原料来调控星系演化，解释了宁静星系普遍含有一个较大质量的中心黑洞的原因，向着最终揭开星系生死之谜迈出了关键一步。

王涛个人简介

王涛，南京大学天文与空间科学学院教授、博士生导师。2012年于南京大学获得天体物理博士学位，曾先后在哈佛大学，巴黎萨克雷大学和东京大学学习和工作。2021年入职南京大学。主要从事星系、星系团以及大尺度结构的形成演化的研究。主要学术成果包括发现宇宙早期大质量、光学暗星系的普遍存在，发现迄今已知距离最远的，处于一类关键演化阶段的X射线星系团；发现超大质量黑洞是影响星系冷气体含量的最重要物理量，为中心黑洞反馈影响宿主星系形成演化提供了重要证据。