Επιστήμη και Φύση είναι δύο από τα πιο αναγνωρισμένα περιοδικά παγκοσμίως, ένα επίτευγμα που πολλοί επιστήμονες ονειρεύονται, αλλά ελάχιστοι καταφέρνουν. Όμως, ο Zhu Zijie, ένας ταλαντούχος κβαντικός φυσικός, στα 30 του χρόνια, έχει ήδη δημοσιεύσει σε αμφότερα, παρουσιάζοντας σημαντικές ανακαλύψεις σχετικά με τη συμπεριφορά των ψυχρών ατόμων.
Μετά την αποφοίτησή του από το Πανεπιστήμιο του Πεκίνου, ο Zhu συνέχισε τις μεταπτυχιακές του σπουδές στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Ζυρίχης (ETH Zurich), το ίδιο ίδρυμα που φοίτησε ο Albert Einstein. Εκεί, παρέμεινε για πάνω από ένα χρόνο ως μεταδιδακτορικός ερευνητής. Τον Μάρτιο, ο Zhu επέστρεψε στην Κίνα από την Ελβετία για να ενταχθεί στο Πανεπιστήμιο Fudan, ως Xianghui Young Scholar και αναπληρωτής καθηγητής στην Ακαδημία Xianghui. Το πρόγραμμα “Xianghui” τιμά δύο από τους ιδρυτές του Πανεπιστημίου Fudan, τους Ma Xiangbo και Li Denghui, και στοχεύει στην προσέλκυση εξαιρετικών επιστημόνων του εξωτερικού, ιδιαίτερα ερευνητών στα πρώτα στάδια της καριέρας τους.
Το ενδιαφέρον του Zhu για τη φυσική ξεκίνησε από ένα βιβλίο δημοφιλών επιστημών. Ένα απόγευμα στο γυμνάσιο, βρήκε ένα μικρό βιβλίο στη βιβλιοθήκη του σπιτιού του που μιλούσε για τη νευτώνεια μηχανική και τη θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, πυροδοτώντας την περιέργειά του για τον φυσικό κόσμο. Στο λύκειο, ο καθηγητής φυσικής του αναγνώρισε το ταλέντο του και τον ενθάρρυνε να συμμετέχει σε διαγωνισμούς φυσικής. Κέρδισε το πρώτο βραβείο σε έναν επαρχιακό διαγωνισμό και το 2014 εισήχθη στη Σχολή Φυσικής του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, η οποία θεωρείται ευρέως το κορυφαίο πρόγραμμα φυσικής της χώρας.
Στο τέλος του δεύτερου εξαμήνου, το Ινστιτούτο Κβαντικής Ηλεκτρονικής του Πανεπιστημίου του Πεκίνου αναζητούσε προπτυχιακούς φοιτητές για ερευνητικά έργα, ειδικά στην φυσική των ψυχρών ατόμων, έναν τομέα που μόλις είχε αρχίσει να εξερευνά. Η φυσική των ψυχρών ατόμων είναι ένα πρωτοποριακό πεδίο όπου τα άτομα ψύχονται κοντά στο απόλυτο μηδέν (μείον 273,15 βαθμούς Κελσίου) για να παρατηρηθούν κβαντικά φαινόμενα. Η μεταπτυχιακή και διδακτορική του έρευνα εστιάστηκε σε πειράματα κβαντικής προσομοίωσης και κβαντικού υπολογισμού, χρησιμοποιώντας υπερψυχρά ατομικά συστήματα. Με αυτά, αξιοποίησε ελεγχόμενα άτομα για να προσομοιώσει πολύπλοκα κβαντικά συστήματα και να ξεπεράσει τα όρια των κλασικών υπολογιστών.
Το 2024, ο Zhu δημοσίευσε ως πρώτος συγγραφέας στην Science ένα άρθρο με τίτλο “Reversal of Quantised Hall Drifts at Noninteracting and Interacting Topological Boundaries”. Ουσιαστικά, η μελέτη εξετάζει πώς τα σωματίδια κινούνται κατά μήκος ενός ειδικού “κβαντικού μονοπατιού” – ενός κβαντισμένου Hall drift – όπου κανονικά ταξιδεύουν σε σταθερή κατεύθυνση και ταχύτητα. Ο Zhu ανακάλυψε ότι χωρίς μαγνητικό πεδίο, αυτά τα σωματίδια μπορούν να αλλάξουν κατεύθυνση μόνο μία φορά. Ωστόσο, με αλληλεπιδράσεις μαγνητικού πεδίου, μπορούν να δημιουργήσουν νέα τοπολογικά όρια και να αντιστρέψουν την κβαντική τους κίνηση δύο φορές. Αυτή η ανακάλυψη έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση των υπεραγώγιμων υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες και νέων υλικών, καθώς και για την ανάπτυξη μελλοντικών κβαντικών υπολογιστών και συσκευών.
Έχει δημοσιεύσει ένα άρθρο στην Science, ένα στην Nature Physics, δύο στην Physical Review X, και ένα ακόμη πρόσφατα έγινε δεκτό από το Nature και αναμένεται να δημοσιευτεί σύντομα. Αφού καθιερώθηκε στην Ελβετία, ο Zhu άρχισε να σκέφτεται το ακαδημαϊκό του μέλλον. Δεν επιθυμούσε να συνεχίσει να εργάζεται σε καθιερωμένα έργα στο ETH Zurich. “Σε σύγκριση με τη συνέχιση των καθιερωμένων έργων στο ETH, ελπίζω να κάνω κάτι που κανείς δεν έχει κάνει στην Κίνα”, δήλωσε ο καθηγητής Zhu στο Πανεπιστήμιο Fudan την Τετάρτη. “Ανεξάρτητα από τις προσωπικές ακαδημαϊκές μου φιλοδοξίες ή τα συναισθήματά μου προς τη χώρα μου, ελπίζω ότι πρωτοποριακές και καινοτόμες εξελίξεις μπορούν να γίνουν εγχώρια. Γι’ αυτό πάντα ήμουν αποφασισμένος να επιστρέψω στην Κίνα για να αναπτυχθώ.”
Σχετικά με τα μελλοντικά ερευνητικά του σχέδια, στοχεύει στη χρήση της έρευνας ψυχρών ατόμων σε χαμηλές θερμοκρασίες για την αντιμετώπιση του προβλήματος της θεμελιώδους κατάστασης του μοντέλου Hubbard των φερμιονίων στην υπεραγωγιμότητα υψηλών θερμοκρασιών. “Ελπίζω να χρησιμοποιήσω ψηφιακό έλεγχο για να προσεγγίσω τη θεμελιώδη κατάστασή του πιο αποτελεσματικά και να προσδιορίσω πειραματικά εάν το μοντέλο Hubbard μπορεί πραγματικά να περιγράψει την ουσία της υπεραγωγιμότητας υψηλών θερμοκρασιών”, ανέφερε. Το South China Morning Post επικοινώνησε με τον Zhu για σχόλια.
