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，分别为物理学院杜灵杰教授团队“凝聚态物质中引力子模的实验发现”成果、天文与空间科学学院王涛教授团队“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。
全球关于引力子的研究，一直是物理学界的终极问题之一。如证实引力子的存在，将是颠覆当代物理学乃至整个科学领域的重大突破。杜灵杰团队花费3年多时间，自主设计、集成组装了一套多项测量参数达到世界领先水平的实验装置。这套实验装置像一个特殊的“望远镜”，有两层楼高，可以在零下273.1摄氏度下，捕捉到最低达10G赫兹的微弱激发现象，并判断其自旋。
依靠这一利器，团队成功在砷化镓半导体量子阱中观察到分数量子霍尔效应引力子，并分别从自旋、动量、能量三个角度确认了相关实验证据。“这是引力子概念自二十世纪三十年代被提出以来，在世界上首次在实验中观察到它的‘投影’，我们的发现，也为拓扑量子计算的分数态验证奠定了实验基础。”杜灵杰介绍，物理作为基础科学，它的发展过程往往是从观念的革新，进而推动整个技术的发展。这一重大发现，也对理解全新的关联量子物理以及实现拓扑量子计算机的运行有至关重要的意义。
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。
王涛团队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。
据了解，“中国科学十大进展”自2005年启动以来，已成功举办20届，成为盘点我国基础研究领域年度成果的重要品牌活动。
