Shoucheng Zhang

Shoucheng Zhang ( chino :张首晟; 15 de febrero de 1963 – 1 de diciembre de 2018) fue un físico chino-estadounidense que fue profesor JG Jackson y CJ Wood de física en la Universidad de Stanford . Fue un teórico de la materia condensada conocido por su trabajo sobre aislantes topológicos , el efecto Hall cuántico , el efecto Hall de espín cuántico , la espintrónica y la superconductividad de alta temperatura . Según la Academia Nacional de Ciencias : ^{[ 1 ]}

Descubrió un nuevo estado de la materia llamado aislante topológico, en el que los electrones pueden conducir a lo largo del borde sin disipación, lo que permitió una nueva generación de dispositivos electrónicos con un consumo de energía mucho menor. Por este trabajo pionero, recibió numerosos premios internacionales, entre ellos el Premio Buckley, la Medalla y el Premio Dirac, el Premio Europhysics, el Premio Fronteras de la Física y la Medalla Benjamin Franklin.

Zhang fundó la firma de capital de riesgo Danhua Capital . ^{[ 2 ]}

Zhang nació en Shanghái , China, en 1963. Fue admitido en la Universidad de Fudan en 1978, a la edad de 15 años, y viajó al extranjero en 1980 para estudiar en la Universidad Libre de Berlín , en Berlín Occidental , donde obtuvo su licenciatura en 1983. Luego realizó estudios de posgrado en la Universidad de Stony Brook (entonces conocida como Universidad Estatal de Nueva York, Stony Brook ). En Stony Brook, inicialmente estudió supergravedad (y obtuvo su doctorado en 1987) con su asesor Peter van Nieuwenhuizen , antes de dedicarse a la materia condensada por consejo de su héroe personal, el premio Nobel Chen-Ning Yang . En su último año en Stony Brook, cambió a física de la materia condensada bajo la supervisión de Steven Kivelson .

Zhang fue becario postdoctoral en el ITP de Santa Bárbara de 1987 a 1989. Posteriormente, se unió al Centro de Investigación Almaden de IBM como miembro del personal de investigación de 1989 a 1993. Después, se incorporó a la Universidad de Stanford como profesor asistente de física. A partir de 2004, ostentó simultáneamente (por nombramiento honorífico) los títulos de Profesor de Física Aplicada y Profesor de Ingeniería Eléctrica en la Universidad de Stanford. En 2007, el " efecto Hall de espín cuántico " descubierto por Zhang fue nombrado uno de los "Diez Avances Científicos Más Importantes del Mundo" por la revista Science . En 2010, fue nombrado Profesor JG Jackson y CJ Wood de Física. ^{[ 3 ]}

En 2009, Zhang fue seleccionado para formar parte de un panel de expertos del Programa de los Mil Talentos . En 2013, Zhang creó Danhua Capital, una firma de capital riesgo , que recaudó 434,5 millones de dólares a través de dos fondos. ^{[ 2 ]} Entre los principales inversores de Danhua Capital se encuentra la empresa estatal de Pekín Zhongguancun Development Group (ZDG), vinculada al programa chino de transferencia de tecnología Made in China 2025. [ ^{4 ] También} fue director independiente no ejecutivo en Lenovo Group y en Meitu. ^{[ 5 ]}

La esposa de Zhang, Barbara, es ingeniera de software en IBM. Se conocieron en el jardín de infancia, en Shanghái. Juntos tienen dos hijos, un niño llamado Brian y una niña llamada Stephanie. ^{[ 6 ]}

Zhang falleció en San Francisco el 1 de diciembre de 2018, a los 55 años, en un aparente suicidio. Su familia declaró que murió "tras una larga lucha contra la depresión ". ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

Zhang fue uno de los fundadores del campo de los aislantes topológicos. Hizo una de las primeras propuestas teóricas del efecto Hall de espín cuántico. Poco después de la propuesta teórica inicial, su grupo predijo teóricamente el primer material realista de Hall de espín cuántico en pozos cuánticos de HgTe. ^{[ 10 ]} Esta predicción pronto fue confirmada experimentalmente, ^{[ 11 ]} dando inicio a actividades de investigación a nivel mundial. Posteriormente, su grupo predijo numerosos estados topológicos novedosos de la materia y efectos topológicos, incluyendo la familia de aislantes topológicos 3D Bi ₂ Se ₃ , ^{[ 12 ]} el efecto magnetoeléctrico topológico, ^{[ 13 ]} el efecto Hall anómalo cuántico en aislantes topológicos magnéticos , superconductores topológicos invariantes a la inversión temporal y la realización de un superconductor topológico quiral y de fermiones de Majorana quirales utilizando el estado Hall anómalo cuántico en proximidad con un superconductor. La mayoría de estas propiedades predichas ya han sido observadas experimentalmente.

Anteriormente, Zhang también realizó importantes contribuciones a otras áreas de la física. Junto con sus colaboradores, derivó una descripción topológica ( en forma de Chern-Simons ) de la teoría cuántica de campos de las propiedades novedosas de los líquidos de efecto Hall cuántico fraccionario ^{[ 14 ]} y propuso un diagrama de fases global para los estados de Hall cuántico con muchas características que posteriormente se observaron experimentalmente. Generalizó la teoría del efecto Hall cuántico fraccionario a dimensiones superiores y la relacionó con la física fundamental de partículas. Asimismo, propuso una influyente teoría de la superconductividad de alta temperatura basada en un principio de simetría extendido ^{[ 15 ] .}

A principios del año 2000, Zhang y sus colaboradores revitalizaron el campo de la espintrónica al proponer un efecto Hall de espín intrínseco y relacionarlo con las fases geométricas de la mecánica cuántica. Esta propuesta impulsó un extenso trabajo teórico y experimental, y también contribuyó a desarrollos posteriores relacionados con el efecto Hall de espín cuántico y los aislantes topológicos en general.

Entre los años 2010 y 2015, Zhang y su grupo de físicos en la Universidad de Stanford escribieron tres artículos teóricos donde demostraron con éxito cómo probar la teoría del fermión de Majorana de Ettore Majorana , o lo que hasta entonces había sido solo una hipótesis científica de que una partícula puede ser su propia antipartícula , sin necesidad de fuerzas externas que tengan la misma masa con la carga opuesta al electrón. ^{[ 16 ]}

Zhang fue miembro de la Sociedad Estadounidense de Física y de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Recibió la beca Guggenheim en 2007, el Premio de Investigación Alexander von Humboldt en 2009, el Premio Europhysics en 2010, ^{[ 17 ]} el Premio Oliver Buckley en 2012, la Medalla y el Premio Dirac en 2012, el Premio Fronteras de la Física en 2013, los Laureados de Citación de "clase Nobel" por Thomson Reuters en 2014, ^{[ 18 ]} y la Medalla Benjamin Franklin en 2015. Fue identificado como uno de los principales candidatos al Premio Nobel por Thomson Reuters en 2014. ^{[ 19 ]} Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 2015.

• Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física
• Miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias ^{[ 20 ]}
• Becaria Guggenheim , 2007
• Premio de Investigación Alexander von Humboldt, 2009
• Premio Europhysics , 2010 ^{[ 17 ]}
• Premio Oliver Buckley , 2012 ^{[ 21 ]}
• Medalla Dirac del ICTP, 2012 ^{[ 22 ]}
• Premio Frontera de la Física, 2013 ^{[ 23 ] [ 24 ]}
• Laureados con mención de "clase Nobel" por Thomson Reuters, 2014 ^{[ 25 ]}
• Medalla Benjamin Franklin, 2015 ^{[ 26 ] [ 27 ]}
• Miembro de la Academia Nacional de Ciencias (NAS) ^{[ 28 ] [ 1 ]}
• Miembro extranjero de la Academia China de Ciencias

• "Se predice teóricamente el efecto Hall de espín cuántico en un pozo cuántico de HgTe " ^{[ 29 ]}
• "Efecto Hall de espín cuántico en pozo cuántico de HgTe demostrado experimentalmente" ^{[ 30 ]}
• " Teoría topológica de campos de aislantes invariantes bajo inversión temporal " ^{[ 13 ]}
• "Aislantes topológicos en Bi ₂ Se ₃ , Bi ₂ Te ₃ y Sb ₂ Te ₃ " ^{[ 31 ]}
• "Aislantes y superconductores topológicos". Reviews of Modern Physics ^{[ 32 ]}

• Antigua página de perfil de Shoucheng Zhang en Stanford (vía Archive.org)
• Antigua página web de Stanford del Grupo SCZhang (vía Archive.org)
• Shoucheng Zhang: "Computación cuántica, IA y blockchain: el futuro de las TI" en YouTube