高温超导体、核磁共振、暗物质粒子、量子态精密探测和操控 | 本周物理讲座
报告人：董涛，北京大学量子材料中心
时间：9月20日（周二）10:00
单位：清华大学物理系
地点：理科楼C302
摘要：
利用强场太赫兹三次谐波（THG）对超导序参量集体激发（Higgs）模式的探测逐渐发展为研究超导电性新的测量手段。在此次报告中我将首先介绍强场太赫兹的产生以及在常规超导体中对超导序参量集体激发模式的探测，随后介绍我们在铜基超导体YBCO薄膜中的工作。在最佳掺杂样品中我们观测到：1）在超导转变温度Tc以上THG信号依然存在，一直延续到赝能隙温度T*附近；2）在超导温度以下存在两个不同产生三次谐波的通道，超导温度以下出现的THG中心频率低于高温所产生的信号，同时两个信号发生干涉，进而导致THG在频谱上出现劈裂。通过温度依赖，偏振依赖以及考虑屏蔽效应之后，我们认为超导转变温度以下的三次谐波信号由超导体的Higgs模式所贡献。赝能隙态所贡献的THG在超导态依然存在表明我们的实验结果不支持赝能隙态存在预配对的图像。通过比对电子型超导体（LCCO），NbSe2和不同氮空位NbN 的THG信号，我们将讨论赝能隙态THG信号的可能起源。
报告人简介：
董涛，2014年1月在中国科学院物理研究所获博士学位，随后留所工作。2015年1月调入北京大学量子材料中心，历任助理研究员，副研究员。曾在德国Mainz大学开展博士后研究（Humboldt Fellowship）。主要研究方向为利用光谱学技术（红外光谱，太赫兹光谱和非线性光谱学）对关联电子材料的量子物态进行探测和超快调控。
2 Emergent space-time meets emergent quantum phenomena
报告人：叶锦武，Mississippi State university/West Lake university
时间：9月20日(周二) 13:30
单位：北京雁栖湖应用数学研究院
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/583992
摘要：
P. W. Anderson said " More is different ". It says the macroscopic quantum phenomena such as superfluids, superconductors, quantum anti-ferromagnetism, fractional quantum Hall states, etc emerge as the number of interacting particles gets more and more. However, he left the question how these emergent quantum or topological phenomena change under different inertial frames. In this talk, we try to address this outstanding problem. We propose there is an emergent space-time corresponding to any emergent quantum phenomenon, especially near a quantum/topological phase transition (QPT). We explore the emergent space-time in one of the simplest QPTs:Superfluid (SF)-Mott transitions of interacting bosons in a square lattice. By constructing effective actions and performing microscopic calculations on a lattice, we find an counter-intuitive effect: a Mott phase near the QPT may tune into a SF phase, but not the other way around. We also demonstrate several other novel effects of observing emergent quantum phenomena in a different inertial frame. Contrast to the Doppler shifts in a relativistic quantum field theory and Unruh effects in an accelerating observer are made. Doing various light or neutron scattering measurements in a moving sample may become an effective way not only measure various intrinsic properties of the materials, tune various quantum and topological phases through novel phase transitions, but also probe the new emergent space-time structure near any QPT.
3 Leptogenesis triggered by a first-order phase transition
报告人：谢柯盼 ，北京航空航天大学
时间：9月20日（周二） 14:30
单位：中科院理论物理所
地点：理论物理所南楼6620会议室
Zoom会议：https://zoom.us/j/84239812314?pwd=NVZ6Q1RMN08wN2pMR2c0QU5XejNmQT09
Meeting ID: 842 3981 2314
Passcode: 508603
摘要：
轻子数生成机制提供了关于中微子的微小质量、宇宙正反物质不对称性问题的优雅解释。在传统的热轻子数生成机制中，右手中微子的衰变是正反物质不对称性的起源，但该过程受热浴中的洗刷（washout）过程影响很大，只有约1%的不对称性能保存到今天。本报告将介绍一种新的、利用一级相变来触发轻子数生成的机制。该机制利用超过冷（supercooling）相变所产生的高速扩张真空泡，令右手中微子在新真空内迅速脱离热平衡而衰变，从而避免了热浴洗刷效应。本报告将给出该机制的细节及应用中需要注意的问题，证明其能拓展轻子数生成机制的参数空间，并研究其引力波信号。
报告人简介：
谢柯盼，2013年本科毕业于浙江大学，2018年博士毕业于北京大学，并先后在韩国国立首尔大学、美国内布拉斯加大学林肯分校进行博士后研究，2022年回国入职北京航空航天大学副教授。研究领域为高能物理理论，主要关注粒子宇宙学及对撞机物理。
4 Study of two-dimensional ultrathin silica films with ambient pressure XPS
报告人：钟建强，杭州师范大学物理学院
时间：9月20日（周二）14:30
单位：国家同步辐射实验室
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/236071
摘要：
Two-dimensional (2D) ultrathin silica films have the potential to reach technological importance in electronics and catalysis. Several well-defined 2D-silica structures have been synthesized so far. The silica bilayer represents a 2D material with SiO2 stoichiometry. It consists of precisely two layers of tetrahedral [SiO4] building blocks, corner connected via oxygen bridges, thus forming a self-saturated silicon dioxide sheet with a thickness of ∼0.5 nm. Inspired by recent successful preparations and characterizations of these 2D-silica model systems, scientists now can forge novel concepts for realistic systems, particularly by atomic-scale studies with the most powerful and advanced surface science techniques and density functional theory calculations. In this talk, the characterizations of these 2D-silica models with the methods of ambient pressure XPS (APXPS) will be discussed, including their potential applications in anti-oxidation coatings, gas trapping and confined catalysis.
报告人简介：
Dr. Jian-Qiang Zhong is currently a Professor in School of Physics at Hangzhou Normal University. He received his PhD degree from the Department of Physics at National University of Singapore (NUS) in 2014, and did his postdoctoral research at NUS (2014-2015), Brookhaven National Laboratory (2015-2018), and Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (2018-2020). His research interests include the molecular and organic electronics, model catalysts and 2D zeolite using the toolkit of surface science (XPS/UPS, NEXAFS, STM/AFM, IRRAS, APXPS, etc.). He has now 50+ publications in SCI journals, including corresponding/first-author papers in Chem. Rev., Nat. Comm., Adv. Funct. Mater., Angew. Chem., Nano Lett., ACS Nano, etc..
报告人：袁强，中国科学院紫金山天文台
时间：9月21日（周三）10:30
单位：中山大学物理学院
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/275801
摘要：
宇宙中广泛存在暗物质，其物理本质仍然是一团迷雾。理论上的暗物质候选者种类繁多，从最重的天体级别黑洞到最轻的极轻波动型暗物质，它们的物理表现差异巨大，为实验上探测暗物质带来了巨大的挑战。近年来天文学观测发展迅速，在大样本、高精度、高分辨等方向均取得了里程碑式的突破。除了对天体物理问题带来的巨大推动，这些日趋精确的观测在暗物质探测等基本物理问题研究中也展现出巨大的潜力。本报告将介绍蓬勃发展的天文观测在探测多种形式的暗物质粒子中的应用。
报告人简介：
袁强，2010年博士毕业于中国科学院高能物理研究所，先后在高能物理研究所，University of Massachusetts从事高能天体物理研究，2016年起任中国科学院紫金山天文台研究员。研究兴趣为暗物质粒子间接探测，高能天体物理现象，宇宙线物理等。主要从事我国暗物质粒子探测卫星（DAMPE）、高海拔宇宙线观测站（LHAASO）的数据分析和相关科学研究。
报告人：刘晓宙，南京大学
时间：9月21日（周三）15:10
单位：南京师范大学物理科学与技术学院、前沿物理与交叉科学研究院、南京物理学会
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/858273
摘要：
实现低频声波在空间中的定向传播,是一个迫切需要解决的关键科学问题。为实现低频声波的定向传播,要考虑影响声波指向性的因素:声源辐射面积、辐射面结构和所辐射声波的频率。随着材料科学的发展以及微加工技术的成熟，使人们能够在非常微小的尺度上对材料进行加工和设计，因此，诞生了超材料这一全新的研究领域。超材料的出现，使人们能够自由的设计材料的原胞结构，从而实现了许多自然界材料不能实现的性质，比如负折射，反向多普勒效应，反向谐波激发等等，使人们对材料科学的认识上升到了一个全新的高度。本报告将介绍影响声波传播的因素和采用超材料表面的微结构的设计实现低频声波的强指向性的方法，从边界条件和结构控制两方面来加以说明，并阐述其中的物理机制，本研究将给材料的无损检测，医学超声成像和声学器件的设计带来潜在的应用价值。
报告人简介：
刘晓宙，南京大学潘中来特聘教授，博士生导师，江苏省声学学会理事长，中国声学学会常务理事。1998年毕业于南京大学电子科学与工程系，获理学博士学位。1999年-2000年在上海交通大学从事博士后的研究工作，2009年在美国宾夕法尼亚州立大学材料研究所做访问教授，曾担任近代声学教育部重点实验室主任。在国内外学术刊物及国际会议上发表论文160余篇，获高等学校自然科学二等奖和国家教委科技进步奖三等奖，主持了一项国家重点研发计划课题和六项国家自然科学基金面上项目，参与了四项国家重大科学研究计划项目和一项国家自然科学基金重点项目，研制成功了新型压电超声传感器，达到国际先进水平，并通过江苏省科技厅鉴定。获得十二项国家发明专利。获得2020年度南京大学物理学院同正奖教金教师类一等奖和南京大学魅力导师奖。
报告人：江颖，北京大学物理学院
时间：9月21日（周三）16:00
单位：清华大学高等研究院
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/665210
摘要：
扫描探针显微镜主要包括扫描隧道显微镜（1986年诺贝尔物理奖）和原子力显微镜（2016年卡夫里奖），其利用尖锐的针尖逐点扫描样品，可在原子和分子尺度上获取表面的形貌和丰富的物性，改变了人类对物质的研究范式和基础认知。近年来，qPlus型高品质因子传感器的出现将扫描探针显微镜的分辨率和灵敏度推向了一个新的水平，为新奇量子态的精密探测和操控提供了前所未有的机会。经过多年努力，我们自主研发出一套基于高阶静电力的qPlus型扫描探针显微术，在原子尺度上实现了氢原子核量子效应的定量表征，揭示了核量子化对水的氢键结构和动力学的决定性影响，澄清了水和冰的若干反常物性的根源。最近，我们进一步通过调控核量子效应，显著增强了氢核的量子离域和量子关联，在常压下实现了二维冰的氢键对称化和金属化，得到了一种由核量子效应催生和稳定的全新物态。此外，我们还尝试将qPlus扫描探针技术拓展到固态量子比特体系（金刚石中的氮-空位色心），利用针尖的局域强电场精准操纵色心的电荷态和电子自旋环境，大幅提升了浅层色心的相干性和电/磁场探测灵敏度，有望突破量子传感和量子计算领域的应用瓶颈。
报告人简介：
江颖，2003年获北京师范大学物理系学士学位，2008年获中科院物理研究所博士学位，2008-2010年在美国加州大学欧文分校从事博士后研究。2010年受聘于北京大学物理学院量子材料科学中心，2018年晋升为长聘教授和博雅特聘教授。2017年获得国家杰出青年科学基金，2019年当选为美国物理学会会士，2021年担任国家重点研发计划项目首席科学家。研究领域为凝聚态实验物理，从事表面、界面与低维物理方向的研究。发表《科学》3篇、《自然》5篇、《自然》子刊10余篇。其成果曾2度入选“中国科学十大进展”。曾获全球华人物理与天文学会“亚洲成就奖”、日本“仁科芳雄亚洲奖”、北京杰出青年中关村奖、中国青年科技奖、陈嘉庚青年科学奖等国内外奖项。
报告人：王积银，北京量子信息科学研究院
时间：9月22日（周四）10:00
单位：中科院物理所
地点：怀柔，MA楼505会议室
摘要：
马拉约纳费米子因为其遵循非阿贝尔统计特性可以用来构建拓扑量子比特以及拓扑量子计算。半导体--超导体复合体系是构建拓扑超导体以及马拉约纳费米子零能模的重要研究平台。其中，锑化铟(InSb)半导体纳米线具有非常强的自旋轨道耦合以及大的g因子等优异的性质，是构建复合体系的理想半导体材料。
我们主要以InSb半导体纳米线为基础，主要开展了两个方面的研究，包括如何构建马拉约纳费米子零能模和如何使用马拉约纳费米子零能模。第一方面的研究包括(1)发展了可靠的寻找马拉约纳费米子零能模的实验方案；(2)采用掺杂铂(Pt)的方式提高了复合器件的超导临界磁场；(3)开发了新型的隧穿结从而排除了大量的拓扑平庸的亚能隙能态；(4)研究了新型的高迁移率半导体—超导体复合体系。第二方面包括(1)实现了通过超流相位对半导体—超导体岛的奇偶性读取；(2)采用控制约瑟夫森结长度来增强超流的临界磁场。
报告人简介：
王积银，北京量子信息科学研究院副研究员。2013年于吉林大学获得学士学位。2013-2018年在北京大学徐洪起教授组从事博士研究，研究方向为“III-V半导体纳米线量子点的电子自旋研究”。2018年10月加入代尔夫特理工大学LeoKouwenhoven组从事博士后研究。研究方向为“半导体-超导体复合器件的拓扑超导体研究”。2022年7月入职北京量子信息科学研究院。目前研究方向主要包括1.基于半导体量子点的自旋量子比特以及量子芯片研究；2.基于半导体-超导体复合体系的拓扑超导体研究。
报告人：吴涛，中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心
时间：9月22日（周四）10:00
单位：Oxford Instruments Nanoscience牛津仪器纳米科学部
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/772739
摘要：
本报告将简单介绍核磁共振实验技术及其在凝聚态物理前沿研究领域中的若干应用。具体包括1）核磁共振原理简介；2）脉冲核磁共振技术；3）核磁共振在高温超导等问题中的应用。
报告人简介：
吴涛，2004年在中国科学技术大学物理系取得应用物理专业学士学位；2009年获中国科学技术大学凝聚态物理专业博士学位；2009年-2012年在法国国家强磁场实验室从事博士后研究；2012年至今任中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授，主要从事高温超导及强关联电子体系的核磁共振实验研究。近年来，利用核磁共振谱学技术在高温超导体“赝能隙”及竞争电子序的研究方面取得若干原创性成果。曾获国家“创新人才”计划青年项目和国家优秀青年科学基金资助，并获得中国科学院青年科学家奖和第六届马丁·伍德爵士中国物理科学奖。
报告人：马惠，中科院计算技术研究所
时间：9月22日（周四）10:30
单位：中科院理论物理所
腾讯会议号：656 516 413
密码：650108
摘要：
近年来，在异构计算机系统上部署深度学习模型受到学术界和工业界的广泛关注。在这一场景下，深度学习负载的实际运行性能成为关注的焦点，而影响性能的要素则广泛且复杂，其中主要包括硬件设计（流水线、向量宽度、cache大小等）、算法、实现方式（编程语言、数据结构、算子库的版本等）、代码生成（编译器）、系统配置（操作系统的选择等）和执行环境（亲和性选择、资源分配和系统噪音等）。在真实的运行系统中，这些性能因素之间不是独立正交，而是相互影响，从而形成一个复杂庞大的优化空间。实现应用负载与计算机硬件结构之间的最佳配适，就是在这一复杂空间中寻找最优解。本报告围绕这一主题，针对深度学习应用的具体特性，介绍针对内存管理和访存行为的自动优化策略生成方法。
报告人简介：
马惠，中科院计算技术研究所高性能计算机研究中心，算法工程师。中科院理论物理研究所理论物理博士（导师：欧阳钟灿院士），南开大学物理系硕士，学士（导师：陈天伦教授）。研究兴趣集中于统计物理与组合优化问题的交叉领域，目前工作聚焦于用HPC技术加速深度学习模型训练与推理的相关研究与实践。
11 纪念20世纪最伟大的物理学家之一 —— 吴健雄女士诞辰110周年国际学术论坛
时间：9月24日（周六）21:00
单位：美国物理学会（APS）、中国物理学会（CPS）、南京大学美国校友会
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/945430
摘要：
亲爱的物理教学界的同仁：
您的学生无疑知道著名的居里夫人，但他们听说过吴健雄夫人吗？请帮助我们宣传即将于9月4日举行的研讨会（线下和线上同时举行），以纪念杰出的吴健雄博士。本次活动由美国物理学会和中国物理学会以及其他许多人士联合发起。
吴健雄女士出生于1912年，后移民美国，她可能是她那个时代最杰出的女性实验物理学家，她被誉为“核科学女王”。她的成就令人惊叹：从参与曼哈顿计划，到进行第一个实验证明“宇宙是左撇子”（镜像对称并不适用于所有相互作用），再到成为世界上最大的物理学家协会的第一位女主席（美国物理学会）。吴女士曾多次获得诺贝尔奖提名，并在她的一生中获得了一系列令人惊叹的其他奖项。2021年为纪念吴健雄美国发行了一张邮票。
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6.清华大学物理系复系40年以来粒子、核与天体物理方向的发展