每個工作日的下午，大約有 20 位數學家和理論計算機科學家聚集在西雅圖郊區，一起享用下午茶。談話內容從最新的數論到決定競爭激烈的選舉的最公平方式。聚會地點不是精英大學的教員休息室，而是 113 號樓的會議區，這是一棟樸實無華的玻璃和鋼鐵結構建築，是微軟研究院理論小組的所在地。
十年前，兩位數學物理學家——詹妮弗·蔡斯和克里斯蒂安·博格斯——放棄了終身學術職位，轉而投身於能夠外出聘請離散數學、統計物理學和理論計算機科學領域最傑出人才的誘惑。從大多數衡量標準來看，這對夫婦成功地重建了頂尖大學部門的精英世界，甚至連下午茶儀式都一模一樣。本質上，該小組類似於舊貝爾實驗室鼎盛時期的數學科學研究中心的縮小版，貝爾實驗室是克勞德·E·夏農、理查德·海明、納倫德拉·卡馬克和其他定量領域傑出人物的故鄉，但在公司劇變最終迫使其縮減規模之前。“即使不是完全不可能，大學也很難在 10 年的時間框架內組建這樣一個團隊，”康奈爾大學計算機科學教授、前貝爾實驗室研究員巴特·塞爾曼評論道。“顯然，微軟的資源在這裡發揮了作用。”
微軟研究院成立於 1991 年，旨在強調計算機科學的基礎研究，當時其他工業實驗室都在進行改革，以專注於更應用型的領域。理論小組的成員經常發表諸如“D4 根系並非普遍最優”之類的論文，它可能是微軟所有部門中與產品開發最不相關的部門。
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這種脫節是故意的。1996 年，內森·梅爾沃德（Nathan Myhrv?old）是蔡斯在普林斯頓大學的前同學，當時擔任微軟首席技術官，他建議蔡斯和博格斯來微軟工作。“你瘋了嗎？”蔡斯問梅爾沃德。“我們所做的事情賺不了錢。”
梅爾沃德承諾他們不會被徵召編寫新版 Microsoft Office 的程式碼。“他希望我們做最出格的事情，”蔡斯回憶道。“他說，‘聽著，我不是在聘請兩名工程師，’”博格斯稍後插話道。微軟的邀請解決了與時間和空間相關的根本問題。兩人在四年前結婚。蔡斯是加州大學洛杉磯分校的數學終身教授。博格斯是德國萊比錫大學統計物理學的特聘教授。
“我們從住在世界的另一端變成了形影不離，”蔡斯說。他們撰寫的每篇論文都有共同署名；每位實習生候選人都會收到兩人的提問。這種相容的軌跡可以追溯到他們的青年時代。他們都沒有遵循父母為他們設定的直線道路。49 歲的博格斯來自德國杜塞爾多夫的一個傳統家庭，原本應該接管他們擁有 120 年曆史的化學業務。50 歲的蔡斯是一位叛逆的“六十年代的孩子”，父親是猶太人，母親是穆斯林，他們從伊朗移民到美國，她原本應該成為一名醫生。（她的兄弟詹姆斯·圖爾也沒有理會父母的計劃，繼續成為萊斯大學的化學家和奈米技術領域的領軍人物。）
這對合作的夫婦信守了梅爾沃德的諾言，並聘請了一些最優秀、最聰明的人才。有九名全職研究員、八名博士後學生、五名來自其他機構休假的學者，以及每年 150 至 200 名訪客，他們的逗留時間從一天到一個月不等。“他們的訪客名單就像理論計算機科學領域的名人錄，”卡內基梅隆大學的計算機科學家萊諾爾·布魯姆觀察到。
這對夫婦的重疊軌道對他們的事業和微軟都有好處。
準學術環境使傑出的研究人員能夠繼續專心致志地工作——或者，如果他們選擇這樣做，也可以在新方向上發展。奧德·施拉姆設計了一個數學證明，表明某些隨機二維物體在變形時如何保持相同的統計特性——這種特性稱為共形不變性。施拉姆的同事之一溫德林·維爾納因這項工作獲得了菲爾茲獎。（施拉姆年齡稍大幾周，不符合獎章的資格，該獎章只授予 40 歲以下的人。）“奧德基本上發明了一個新的數學分支，我預測這個分支將在 100 年後得到研究，”蔡斯說。
另一位值得注意的人物是邁克爾·弗裡德曼，他在加州大學聖地亞哥分校工作期間因其在龐加萊猜想方面的工作而獲得了菲爾茲獎。他於 1997 年加入理論小組，並開始認真探索如何應用拓撲量子場論來建立具有極低錯誤率的量子計算機，利用拓撲特性抵抗擾動（錯誤）這一事實。弗裡德曼此後在微軟內部成立了自己的小組，專注於量子計算。
一位較年輕的研究人員，32 歲的亨利·科恩與博士後阿比納夫·庫馬爾一起發表了關於球體如何在 8 維和 24 維空間中密集堆積的開創性著作。數學家們對科恩稱之為“奇蹟維度”的東西著迷，因為這些維度中存在通常在其他地方找不到的堆積效率。這些計算最終可能會為在嘈雜通道上傳輸數字位元提供更好的糾錯碼。
蔡斯和博格斯還能夠基於他們在大學時期在相變數學方面的工作繼續發展：物理狀態的突然不連續性，例如水變成冰時。同樣，每當對兩個並行微處理器施加越來越大的負載時，就會發生相變，在這種相變中，在處理元件之間平衡工作負載變得更加困難。在他們的論文中，蔡斯和博格斯表明，一旦發生轉變，就幾乎不可能改進並行處理器程式設計師對工作負載進行分割槽的接近最優的解決方案，程式設計師無法簡單地將部分負載從一個處理器轉移到另一個處理器以實現最佳平衡。“你還不如重新開始，”蔡斯說。“這對計算來說是一場災難。”
除了計算機科學，這種型別的最佳化問題還對建模在蛋白質摺疊、微陣列晶片中的基因啟用以及學習過程中神經連線的變化研究中發現的精確的化學鍵、基因和突觸網路具有影響。蔡斯和博格斯與義大利的國際理論物理中心裡卡多·澤奇納以及其他歐洲研究人員開展了一項合作計劃，以探索一種稱為調查傳播的技術，該技術可能會為相變發生後發現的難題最佳化問題找到更好的解決方案。
蔡斯和博格斯之前在大學裡從事的圖論和相變研究對企業有所幫助。自從他們加入微軟以來，全球資訊網已經發展壯大。“突然之間，我們正在做的事情變得相關了，”蔡斯指出。圖論是建模網路複雜性的強大工具。蔡斯和博格斯已經展示了垃圾郵件站點散發出的連結形成的模式與正常站點的連線在外觀上有所不同，微軟產品開發人員正在將該工具納入搜尋引擎中。
對於這對夫婦來說，工作和個人生活的融合已被證明對於建立理論小組和繼續他們自己的研究至關重要。當然，當蔡斯對丈夫生氣並喊道“你在錯誤的基態附近擾動”時，博格斯能夠理解蔡斯。這對夫婦的重疊軌道對他們自己的事業、微軟以及更廣泛的數學家和計算機科學家群體都有好處。