Лауреат Филдсовской премии (2006)[8][9][10]. Лауреат Международной премии короля Фейсала в сфере науки (2010)[11]. Характерной особенностью работы Тао является очень интенсивная совместная работа со многими математиками, одновременная погруженность в самые разные разделы современной математики, активная популяризаторская работа через блог, который он ведёт[12].
Тао был одарённым ребёнком[13]. В возрасте 24 лет стал профессором Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, став самым молодым ученым, которому было присвоено это звание. Оба родителя — уроженцы Кантона, были в первом поколении эмигрантов из Гонконга в Австралию[14]. Отец, Уильям Рэндольф Тао (китайское имя Сянго кит.陶象國; Йельский кантонский: tòuh jeuhng gwok; пиньинь: Táo Xiàngguó) работал педиатром, его мать — выпускница университета Гонконга по физико-математическому направлению, работала учителем математики в средней школе в Гонконге[15].
Его отец рассказал прессе, что в возрасте двух лет, во время семейного времяпрепровождения, Тао пытался научить ребёнка математике и английскому языку. Согласно Смитсоновскому онлайн-журналу, он научился базовой арифметике в два года. Когда отец спросил его, откуда тот знает буквы и цифры, Тао ответил, что выучил их из телепередачи «Улица Сезам»[16].
У Тао есть два брата, они живут в Австралии и оба представляли эту страну на Международной математической олимпиаде. У Найджела Тао (англ.Nigel Tao) IQ равен 180, он участник команды из Австралии, которая создавала Google Wave[17]. У Тревора Тао (англ.Trevor Tao) двойная ученая степень в области математики и музыки[17].
Продемонстрировал экстраординарные математические способности в раннем возрасте; так, он посещал математические курсы университетского уровня в возрасте 9 лет. Он был одним из двух детей, которые получили больше 700 баллов в Программе исследования исключительных талантов Университета Джонса Хопкинса в математической секции в возрасте 8 лет (Тао набрал 760 баллов)[18]. В 1986, 1987 и 1988 Тао был самым молодым участником Международной математической олимпиады, впервые приняв участие в ней в возрасте 10 лет. Тогда он выиграл бронзовую, серебряную и золотую медали соответственно. Выиграв золотую медаль в тринадцать лет, стал самым молодым её обладателем в истории олимпиады. В 14 лет поступил в Институт научных исследований (англ.Research Science Institute). Получил степень бакалавра и магистра в Университете Флиндерс у профессора Гарта Годри. В 1992 году выиграл грант Программы Фулбрайт на аспирантуру в США. С 1992 по 1996 год учился в Принстонском университете под руководством Элиаса Стейна, получил степень доктора в возрасте двадцати лет[19]. Начал работу в Калифорнийском университете в 1996 году. Член Американской академии искусств и наук (2009).
В 2004 Бен Грин и Теренс Тао опубликовали препринт своей работы, в которой доказывалась теорема, известная сейчас как теорема Грина — Тао. Она утверждает, что существуют неограниченно длинные арифметические прогрессии простых чисел. Газета The New York Times так описала это[20][21]:
В 2004 году доктор Тао вместе с Беном Грином, математиком из университета Кембриджа, разрешили проблему, связанную с гипотезой о простых числах-близнецах, рассматривая прогрессии простых чисел, которые растут равномерно (так, например, числа 3, 7 и 11 формируют прогрессию с разницей между текущим и следующим числом, равной 4; следует заметить, что следующее число в этой последовательности, 15, не является простым числом). Доктор Тао и доктор Грин доказали, что на бесконечном множестве натуральных чисел всегда возможно найти подобную последовательность простых чисел любой произвольной длины.
За эту и другие работы Тао был награждён премией Австралийского математического общества в 2005 году.
Репутация Тао такова, что теперь математики соревнуются за его внимание к их проблемам, он становится чем-то вроде спасательного круга для измученных исследователей. «Если вы застряли на какой-то проблеме, единственный путь выбраться из неё — заинтересовать Тао», — сказал [Чарльз] Фефферман [профессор математики Принстонского университета]
В том же 2006 году он был назван в «Бриллиантовой десятке» журнала Popular Science[23].
Тао стал финалистом в мероприятии «Австралиец года» в 2007 году[24].
В апреле 2008 года получил премию Алана Уотермана, которой отмечают молодых ученых за впечатляющие достижения в своих областях. В дополнение к медали лауреаты также получают грант в $500,000 на исследования[25].
В 2014 году вошёл в число первых пяти лауреатов Премии за прорыв в математике, а в 2015 году — в список наиболее цитируемых учёных по версии Thomson Reuters[30].
Совместно с Нетсом Кацем[32] получил многочисленные результаты в проблеме множеств Какейи в арифметической комбинаторике.
Совместно с Эрхольцем доказал[33], что среднее количество решений для проблемы 4/n Эрдёша — Штраусса (усреднённое по простым чисел меньше n) ограничено полилогарифмической функцией от n.
В феврале 2014 года Тао анонсировал результаты по проблеме существования и единственности гладкого решения для усреднённой версии трёхмерного уравнения Навье — Стокса. Его результаты формализуют так называемый «барьер суперкритичности» для проблемы существования гладкого решения. В данной работе была показана невозможность получить решение проблемы в рамках некоторого класса подходов[34].
После прорыва Итан Чжана по проблеме простых чисел-близнецов, инициировал коллективный проект[35] по проблеме минимального расстояния между парами простых чисел. Последний доказанный результат данного проекта устанавливает, что существует бесконечно много соседних простых чисел, лежащих на расстоянии не более 246 друг от друга.
В 2019 году Теренс Тао с помощью теории вероятностей доказал, что почти все орбиты Коллатца ограничены любой функцией, уходящей в бесконечность. В рецензии на эту работу, журнал Quanta Magazine написал, что «это один из самых значительных результатов по гипотезе Коллатца, достигнутых за последние десятилетия».
В 2020 Теренс Тао получил положительный ответ (для достаточно больших степеней полиномов) по гипотезе Сендова-Илиева[39].
Публикации
Решение математических задач: личный взгляд[40], OUP, 2006
Структура и случайность / Пер. с англ. Н. В. Цилевич. — М.: МЦНМО, 2013. — 360 с. (ISBN 978-5-4439-0216-6)
5-я проблема Гильберта и связанные темы, American Mathematical Society, 2014 (online version)