于渌院士谈量子世界

  • 郑庆荣 (物理科学学院)
  • 创建于 2008-07-08
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2008年6月30日, 一百二十多位一年级研究生和部分老师聆听了于渌院士在中科院研究生院做的一场题为“量子调控和有关研究的若干进展和展望”学术报告。 

于渌院士一开始就谈到了当代物理学的若干前沿课题,大体上可分为四类:1)量子调控和新一代技术探索:包括原子、电子和光量子态的调控、纳米结构、自旋电子学、分子电子学、量子信息、量子计算、量子通讯等;2)复杂系统:包括强关联体系、新奇物态、非平衡系统、湍流、生命体系物理、地球环境物理、技术和人文科学中的复杂系统等;3)宇宙的结构与演化:包括天文观测新窗口(微波、X射线、γ射线、中微子、引力波)传统和粒子天体物理、宇宙学与黑洞、暗物质、暗能量等;4)基本定律与对称性:包括标准模型深入研究、超对称、大统一理论、量子引力、弦论等。所有这些都与当代原子、分子、凝聚态有关,而量子态的调控则成为中心问题。于渌院士用了一张图清晰的描述了这些关系。 

然后于渌院士从各个方面阐述了‘看得见’‘摸得着’ 的量子世界。丰富的图表,大量的事实,生动的遗闻趣事,严密的逻辑推论,深深地吸引着同学和老师们一同漫游在量子的海洋:从二十世纪理论研究的重大突破、量子论与相对论的伟大成就和信息时代的物质文、量子理论的困惑,到光子、电子、原子和整个‘量子世界’, 还以1977-2007年与量子调控相关的17项诺贝尔物理、化学奖为例,充分说明了现代科学技术的发展使‘量子调控’成为现实的可能和进一步发展的必需! 

于渌院士从8个方面描述了实现量子调控的挑战和机遇:1)研究自然界最基本的规律——精密测量;2)实现宇宙中最低的温度——量子简并状态;3)宇宙中最高温度下会发生什么——超强激光;4)控制电子在原子、分子中的运动——超快激光;5)控制和运用原子、分子集团——纳米科学技术;6)探索新的信息载体——自旋电子学, 分子电子学;7)研究新奇量子现象,电荷、自旋、轨道有序,研究量子相变和可能的调控手段;8)存储和处理量子信息——量子计算、量子通讯。还详细地介绍了精密测量,超强、超高频激光,分子、原子的量子调控,光子学和纳米世界,量子信息和量子计算,量子简并状态,新材料、新奇量子现象、新的信息载体等有关研究的若干进展和展望。比如,关于精密测量,就涉及检验各种‘超对称’理论,潜在的高分辨率 MRI,GPS和导航,基本物理常数是否随时空变化,是否与宇宙演化同步等;关于原子与分子问题,就涉及实现量子控制的理想就是控制化学反应和制造新的分子,能‘看见’电子的运动,可理解太阳光如何与皮肤分子作用产生维生素D,如何构造有机太阳能电池,X-射线如何破坏DNA等。从多方面说明了量子调控的相关研究是跨学科的研究前沿,既涉及自然界的基本规律,又有重要的应用前景。让大家真正领略了物理学研究的魅力。

在于渌院士的演讲结束后,同学们踊跃提问,于渌院士认真回答。最后,在同学和老师们的热烈掌声中,于渌院士结束了他在中科院研究生院夏季学期上的一次演讲。 

于渌院士简介: 理论物理学家,现任中国科学院物理研究所研究员。1961年毕业于前苏联国立哈尔科夫大学理论物理专业。同年回国后到中国科学院物理研究所工作。 1979年转中国科学院理论物理研究所。1979-1981年在美国哈佛大学和加州大学圣巴巴拉理论物理研究所作访问学者。1986年,受聘于联合国(意大利)国际理论物理中心,任凝聚态理论部主任。2002年全时回国工作,任中国科学院交叉学科理论研究中心主任。1990年当选为发展中国家科学院(TWAS)院士;1999年当选为中国科学院院士;2005年当选为美国物理学会会士( Fellow)。在1980年获中国科学院成果三等奖, 1987年获中国科学院科技进步一等奖, 1999年获中科院自然科学一等奖,2000年获国家自然科学二等奖, 2000年获 ISI 经典引文奖。过去的主要工作及获得的成果:在超导理论、相变和重正化群、非平衡统计物理方法、一维有机导体理论、低维量子系统等多个领域进行了大量的研究工作。目前从事的研究领域: 主要从事高温超导、强关联电子系统、低维量子系统等方面的研究。还被授予美国物理协会2007年度国际物理学领导才能奖。

 



 

责任编辑:郑庆荣

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