2017年7月12日上午9时，受“与大师对话——诺贝尔奖获得者中国校园行”专项经费支持，北京大学百年物理讲坛第十七讲在物理学院西楼301思源报告厅举行。美国普林斯顿大学教授、2016年诺贝尔物理奖获得者邓肯·霍尔丹（F. Duncan M. Haldane）为师生们作了题为Topological Phases of Quantum Matter and Entanglement的主题演讲。来自北大、清华及中科院物理所等单位的300多位师生在现场聆听了本次报告。报告会由量子材料科学中心牛谦教授主持。
牛谦教授首先介绍了Duncan Haldane教授的研究经历和学术成就并对各位参会师生表示欢迎。随后，Haldane教授深入浅出地介绍了量子物质的拓扑相及纠缠。Haldane教授首先介绍了纠缠（Entanglement）这一概念。他讲道，纠缠这一概念源于爱因斯坦“第二大错误”的EPR佯谬，所谓的“鬼魅的超距作用”。在拓扑态中，纠缠占据着中心地位。拓扑态具有诸多奇异的性质，例如准粒子电荷、自旋的分数化、稳定的边界态以及非标准交换统计等。
接着，Haldane教授介绍了拓扑态的典型实例。1981年，Haldane教授发现了自旋为1的反铁磁一维链可以有对称保护的拓扑态。这一概念后续发展为AKLT模型。第二个重要例子是量子霍尔效应，包括1982年Störmer and Tsui发现的分数量子霍尔效应、2013年薛其坤实验实现的反常量子霍尔效应。Haldane教授还介绍了量子比特等概念。
Haldane教授指出，建立模型（toy-model）以发现意料之外的物理现象何以发生，对相应模型进行深入的数学阐述，以及使理论变为现实的前沿材料科学，是使当今拓扑物理成功发展的要素。这一领域还有诸多未知等待大家探索，具有着广阔的前景。
当天下午3点，Haldane教授与来自物理学院的各年级本科生与研究生举行座谈，大家就各种问题热烈讨论。座谈中，Haldane教授对分数量子霍尔效应进行了形象的描述并介绍了分数量子霍尔效应与量子计算间的联系。Haldane教授还对科研新人提出了建议：其一，我们需要某些知识的时候当然需要去学，但不应该为了从书本上获取知识而停止科研，更好的办法是从人而不是书本上学习；其二，我们没有办法总是提前准备好一切，学完要学的东西；其三，积极参与学术会议，即使听得不是很明白，也能从窗口看世界，了解当下发生了什么，在了解与未知之间建立联系。Haldane教授幽默的讲话引起同学们阵阵掌声。牛谦教授在座谈会后向Haldane教授颁发“北京大学百年物理讲坛”纪念牌。
本次讲座一如既往地坚持了百年物理讲坛系列报告高水平、重学术、重前沿的特色，通过系列高端外专报告不断开拓学院师生视野、进一步培养优秀物理科研工作者。
主讲人简介：
邓肯•霍尔丹（F. Duncan M. Haldane）教授1951年出生于英国伦敦，分别于1973年和1978年从英国剑桥大学获得学士和博士学位。自1990年至今担任普林斯顿大学Eugene Higgins教授。从事科学研究至今，Duncan Haldane教授一直从事强关联量子多体系统方面的研究，是强关联量子多体系统研究领域的著名专家和学者，在Luttinger液体理论、一维自旋链理论、分数量子霍尔效应理论等方面作出杰出贡献。Duncan Haldane教授最早发现拓扑的概念可以用于理解某些一维磁性材料中的物理特性。这一重要的理论发现在上世纪80年代受到凝聚态物理学家们的普遍关注，被称为“Haldane猜想”。为了证明这个猜想，人们进行了大量的理论研究。很快，在一些具体的一维磁性材料中，物理学家们运用多种实验手段证实了这个猜想的正确。后来人们发现“Haldane相”是具有对称保护拓扑序的一类拓扑物态。
基于其对一系列物理学基础理论作出的重大贡献，Duncan Haldane教授当选为英国皇家学会、美国物理学会会员。曾获得过多项世界物理学大奖，其中包括1993年获得凝聚态物理领域的最高奖——巴克利奖，2012年与Charles Kane教授和张首晟教授共同获得狄拉克奖章（狄拉克奖是国际理论物理中心在1985年为纪念英国物理学家狄拉克而设置的年度性奖项，是理论和数学物理领域的最高荣誉）。
2016年10月，Duncan Haldane教授与David J. Thouless和J. Michael Kosterlitz教授获得了2016年度诺贝尔物理奖，以表彰他们在拓扑相变和物质的拓扑相方面的重大理论发现。
“北京大学百年物理讲坛”简介：
从1913年北京大学建立物理门起，近百年来几代北大物理学人筚路蓝缕，艰难玉成，以他们的远见卓识和坚韧不拔铸就了中国高等物理乃至中国现代科学教育与科学研究的根基，为国内外培养了大批杰出人才。
历经近百个春秋，今日的北京大学物理学院已涵盖了物理、天文和大气与海洋三个重要的学科领域。“江山代有才人出，各领风骚数百年。”2010年，北京大学物理学院创办了“北京大学百年物理讲坛”，邀请国际著名学者论述物理、天文和大气与海洋科学领域的基础前沿问题，及其最新科技进展，以学术创新与思想、智慧的交流迎接新的辉煌。至今，百年物理讲坛已成功举办十七期。
“与大师对话——诺贝尔奖获得者校园行项目”简介：
本项目支持邀请诺贝尔奖获得者来华开展讲座、讲学、合作科研等活动，旨在把从国外引进重要智力资源和弘扬青年学生的科学精神结合起来。
能与处在科学前沿的诺贝尔奖获得者交流是一次难得的机会。近年来，北大每年均有10余位诺贝尔奖获得者来访并举办公开演讲。这些演讲对北大师生领略高科技的魅力、启迪创新思维具有十分重要的意义。大师们为科学献身的人生价值和探索精神也鞭策和激励同学们在今后的人生道路上积极进取，勇攀科学高峰。
编辑：白杨
