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云端物理:十大正规的赌网(中国)有限公司线上海外学者系列讲座顺利举办

编辑: 时间:2022年12月30日 访问次数:203

为推进互联网时代的国际合作交流新模式,拓展员工国际视野,了解学科前沿,十大正规的赌网(中国)有限公司2022年12月3日至12月13日举办云端物理线上海外学者系列讲座,邀请八位在海外任职的学者分享各自领域的研究背景、重大问题、最新进展和未来展望,进行线上交流。

他们分别是由(1)游建强老师和景俊老师邀请的美国纽约大学水牛城分校Xuedong Hu教授;(2)渡边元太郎老师邀请的卢森堡大学Adolfo del Campo教授;(3)傅国勇老师邀请的德国马克思普朗克等离子体物理研究所的Per Helander教授;(4)许祝安老师和付海龙老师邀请的美国宾州州立大学Jun Zhu教授;(5)康熙老师邀请的美国犹他大学的Zheng Zheng教授;(6)王大伟老师邀请的美国马里兰大学的Yanhua Shih教授;(7)袁辉球老师和焦琳老师邀请的美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Vidya Madhavan教授;(8)王立刚老师邀请的以色列巴伊兰大学的Patrick Sebbah教授。

    第一场报告是来自美国纽约大学水牛城分校的Xuedong Hu教授作了一场关于硅基量子比特现状和未来发展方向的报告。报告由景俊老师主持。

              

Xuedong Hu教授在报告中对固态系统量子计算的发展进行了系统性回顾和总结。展示了多种可用于构造量子比特的介观固态量子系统的优缺点。Xuedong Hu教授首先介绍了基于自旋阻塞的自旋探测、单自旋电子共振、单电子相干调控、双电子自旋操控等自旋调控方案。接着指出砷化镓体系中核自旋噪声会较为显著地影响电子自旋量子比特的保真度。相比于砷化镓自旋,硅电子自旋比特在抵抗核自旋噪声方面更具优势。它具有较长的量子退相干时间以及高操控保真度,是未来实现规模化量子计算的有力竞争者。Xuedong Hu教授还对超导量子电路和电子自旋这两大系统进行了系统性的对比,涉及到量子比特的测量调控、退相干时间、与谐振腔的耦合以及系统的可扩展性等各个方面。Xuedong Hu教授最后指出由于受到电荷噪声的影响,电子自旋系统在构造多量子比特量子计算上可能要劣于超导量子比特,但在探讨新物理方面仍然具备很高的研究价值。

第二场报告是由来自卢森堡大学的Adolfo del Campo教授给出,其主题为量子计算机中的宇宙学实验。主要内容是介绍产生拓扑缺陷的Kibble-Zurek机制及其统计学拓展,并利用量子模拟器使用量子退火算法模拟开放多体系统中的拓扑缺陷。报告由渡边元太郎教授主持。

              

首先,报告介绍了Kibble和Zurek两位老先生。他们研究了宇宙学区域和弦的拓扑,认为早期宇宙的形成和拓扑缺陷紧密相关,提出Kibble-Zurek机制(KZM)来解释相关问题。由于凝聚态的一些系统在临界点处的行为存在普适性,所以我们可以使用一些凝聚态模型及实验来探索KZ机制以及超越KZ机制的统计学性质

对于二阶相变对应的自发对称破缺,其中临界点的幂律行为由于其普适性是广受关注的。报告先通过一维横场伊辛模型在两种不同的D波量子退火装置上对拓扑缺陷形成的大量实验测试。对于具有相位翻转误差的开放系统量子动力学,量子模拟器的结果确实可以用KZM来解释,与理论的某些定量偏差可能是由随机控制误差和瞬态效应等因素引起的。接下来,报告通过识别扭结数及其衰变的分布和累积量的普遍性特征来探索超越KZM的物理学,并再次发现与量子模拟器结果的一致性。这意味着广义KZM理论的理论预测适用于开放系统。这是第一个在多体系统中对于超越KZM物理的一个测试。报告结束后,刘钊研究员和渡边元太郎教授就量子退火算法和D波量子模拟器如何实验开放量子系统等问题作了提问,Adolfo del Campo教授一一作了详细的解答。

第三场报告是马克思普朗克等离子体物理研究所的Per Helander教授带来的,其主题是仿星器与Wendelstein 7-X项目。报告由傅国勇老师主持。

           

         

报告中,Per Helander教授首先简单阐述了粒子在磁约束聚变装置中的运动规律,引出捕获粒子,通行粒子以及新经典输运的概念。随后介绍了托卡马克与仿星器的设计理念并对比其在约束等离子体方面的特点。Per Helander教授重点探讨了仿星器中的新经典输运,以及如何优化仿星器设计进而降低能量损失,提高等离子体稳定性与快离子约束性能。报告中也详细介绍了Wendelstein 7-X的设计细节,装置运行的历史,及其先进的优化设计。Wendelstein 7-X成功抑制了新经典输运,提升等离子体约束性能的良好实验结果为实现可控磁约束聚变提供了新的可能。报告结束后Per Helander教授与肖涌老师探讨了Wendelstein 7-X在未来如何提高聚变三重积,以达到更高的装置性能。 

第四场报告是由来自美国宾州州立大学的美国物理学会会士Jun Zhu教授带来的,报告主题是可调控二维体系的多体现象。报告由付海龙老师主持。

              

报告中,Jun Zhu教授首先从more is different说明多体体系会出现很多有意思的现象,如超导,磁性,分数量子霍尔效应等。又从基础出发,由二维电子气的朗道能级引出对整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应原理和现象进行介绍,讲述了平带会增强多体现象,以及利用轨道波函数和自旋等调控多体现象。随后重点介绍了在高质量Bernal-Stacked (即AB-Stacked)的双层石墨烯体系中,通过电位移场调控观测到偶数分母的分数量子霍尔效应等多体现象的工作,以及双层石墨烯易面反铁磁中无能隙自旋波的输运测量工作。报告结束后,Jun Zhu教授耐心地对同学们的问题进行了解答,并欢迎同学们今后到自己课题组交流学习。

第五场报告是由美国犹他大学的Zheng Zheng教授带来的关于宇宙中的莱曼阿尔法辐射的报告。报告的题目为“宇宙莱曼阿尔法辐射里的一次随机游走”。报告由康熙老师主持。

           

           

在本次报告中,Zheng Zheng教授首先介绍了莱曼阿尔法光子的产生以及莱曼阿尔法光子如何与气体耦合,其次介绍了在早期宇宙中与莱曼阿尔法光子相关的物理过程,然后着重讲解了有关莱曼阿尔法发射星系的一些观测和理论研究,最后讲了讲他们团队最近的工作,即如何利用莱曼阿尔法吸收线去探测星系际介质,并且对于未来莱曼阿尔法辐射的研究做了展望。报告中Zheng Zheng教授指出,莱曼阿尔法辐射线是宇宙中极为重要的探针,它几乎存在于整个宇宙历史中,从宇宙再复合阶段(宇宙大爆炸后35万年)的第一代莱曼阿尔法光子,直到现在,莱曼阿尔法线都扮演了重要角色。它对于理解早期宇宙,第一代恒星和星系的形成,宇宙大尺度结构以及星系的重子物理过程均有重要的意义。十大正规的赌网师生认真聆听了Zheng Zheng老师的报告,并就其中一些问题展开了讨论。最后,康熙教授代表十大正规的赌网诚挚邀请Zheng Zheng教授在适当的时候访问公司,促进双方的合作与交流。

第六场报告是由美国马里兰大学Yanhua Shih教授带来的,报告题目是“量子力学基础之探索——EPR佯谬,贝尔不等式和量子擦除器”。讲座由王大伟老师主持。

      

             

在报告的一开始,Yanhua Shih教授先抛出了爱因斯坦的一个问题:对于一个辐射出一个光子的原子,球体另一侧的能量到达探测器需要多少时间?这个问题代表着爱因斯坦对量子光学基本问题的思考与疑问,并于1935年提出一个假想实验(即EPR佯谬)来论证量子力学的描述是不完备的。Yanhua Shih教授对这个问题作了分析与回答,他指出,量子叠加态所描述的几率幅和系综理论不同,它是几率振幅的线性叠加,而不是几率的和。之后,Yanhua Shih教授介绍了EPR纠缠态和量子光源,同时介绍了由他的员工完成的一个重要工作——鬼成像。这一实验是偶光子自我干涉的结果,证明了EPR态的存在。接下来,Yanhua Shih教授介绍了贝尔态和贝尔不等式的测量,这些工作确定了量子力学线性叠加理论的正确性,否定了隐参量理论。最后,Yanhua Shih教授还对延迟选择量子擦除器的理论和实验实现作了介绍。报告深入浅出,从理论和实验上对量子力学的本质问题做出了解释。讲座后,各位老师、同学就鬼成像是否可以用经典光来实现、双光子干涉是否具有相位敏感性等问题和Yanhua Shih教授展开讨论。

第七场报告是由美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Vidya Madhavan教授带来的题为The Search for the Elusive Majorana Fermion”报告。报告由焦琳老师主持。

           

报告中,Madhavan教授从Dirac方程出发,引出了反粒子为其本身的马约拉纳费米子(Majorana fermion)的该奶奶。在凝聚态物理中,人们有希望在固体中实现类似马约拉纳费米子的准粒子激发态。在几种候选材料中,具有奇宇称的自旋三重态的超导体,是实现拓扑超导及马约拉纳边缘态的理想平台。随后,Madhavan教授介绍了最近发现的重费米子超导体UTe2的基本性质,该化合物是迄今发现的最可能的手性p-波超导体。Madhavan教授课题组以扫描隧道显微(STM)为研究主要手段,观测到了UTe2的重费米子行为和极低温的超导能间隙,并且在材料原子尺度的台阶上看到了晶格朝向依赖的边缘态,这一边缘态在dI/dV谱中表现出反对称的行为,而且和超导能隙有相同的温度,磁场依赖关系。这一发现给出了手性拓扑边界态的有力证据。最后在焦琳老师的主持下,Madhavan教授回答了老师和同学的疑问,深入讲解了手性边界态在STM谱中的测量图像,也简要介绍了其团队最新发现的UTe2中存在特殊电荷密度波(CDW)的迹象,加深了同学对于强关联电子体系的理解。

    第八场报告是由以色列巴伊兰大学Patrick Sebbah教授带来的,题为“Flexural wave localization in structured and disordered thin plates: A direct validation of the landscape theory ”。报告由王立刚老师主持。

            

           


报告首先通过易懂的两个例子,无序介质诱导的局域化和钢琴内的音板的结构,引入主题:波的局域化,向我们说明了复杂系统中振动模式预测的重要性。报告中Patrick Sebbah教授主要讨论了在薄板这种结构中的模式局域化现象中是否存在局域化边界的问题,局域化的模式的性质,其对频率的依赖性,以及探究了设计具有特殊振动特性的板的可能性。Patrick Sebbah教授详细介绍了实验上对薄板结构中的局域模式研究的具体方法,通过金属薄板和针柱构造了特殊的薄板结构,探究局域模的性质以及通过特定的结构实现特殊的局域模式分布。随后,Patrick Sebbah教授向我们展示了landscape理论在预测无序系统中各本征模位置、频率的有效性,并且指出随着频率增加而出现的网络缺口将会导致模式在空间上的非定域化。在报告的最后,Patrick Sebbah教授提到该理论目前在共振散射情况下存在的一些问题与挑战。报告结束后,Patrick Sebbah教授对大家提出的问题一一进行了解答,就报告内容进行了深入讨论。

感谢这八位海外学者为我们带来的八场精彩讲座,十大正规的赌网的同学们了解了不同研究方向的前沿科学,受益匪浅。通过与各位学者的探讨,体现出同学们对物理、对科学的热爱与向往。感谢这八位学者以及我们的讲座邀请和主持的老师们!

 

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 2022年12月19日