為推動以線上為主的國際合作交流新模式，拓展中學生國際視野，了解學科前沿，四川學院化學學系于2020年7月20日至7月24日舉行了“云端數(shù)學”線上海外學者系列講堂量子物理與生物的撞擊，約請了九個研究方向在海外任職的學者分享最新的學術研究成果，進行線上交流。
她們分別是由（1）王大偉老師約請的量子估算與量子信息方向的院士；（2）肖湧老師約請的等離子體化學與核聚變方向的Lin院士；（3）鄭毅老師約請的表面與低維化學方向的JiongLu老師；（4）劉釗老師約請的理論匯聚態(tài)化學學方向的Johri研究員；(5)康熙老師約請的天體化學方向的Frenk院士；（6）阮智超老師約請的微納光學與光化學方向的Yu副院長；（7）王凱老師約請的高能化學與核化學方向的ZhenLiu老師；（8）李敬源老師約請的生物化學與統(tǒng)計數(shù)學方向的Shi-JieChen院士；（9）許祝安老師約請的強關聯(lián)和超導化學方向的zi院士。
一、量子估算與量子信息
首先是法國皇家科大學教授、德州農(nóng)工院士做了一場關于量子干涉致使光子阻塞的報告。報告由王大偉老師主持，共170余人出席。
報告中，院長介紹了在腔量子電動熱學中發(fā)覺光子阻塞是-模型非諧性的結果。在里德伯原子中發(fā)覺了一種類似的稱為偶極阻塞的效應，即雙迸發(fā)態(tài)中的范德華互相作用制止了雙光子躍遷。偶極阻塞效應可用于制備糾纏態(tài)。這兩種重要效應都是使雙光子躍遷脫離共振的結果。而在共振雙光子躍遷的情況下，可以借助不同躍遷路徑之間的干擾來實現(xiàn)光子阻塞。院長舉例說明了在一個或兩個原子的腔QED中量子干涉所造成的光子阻塞和反阻塞。報告結束后，胡耀東等朋友就QED系統(tǒng)的非線性過程與院長進行了討論。
二、等離子體化學與核聚變
第二場報告是加洲學院歐文中學的Lin院士帶來的，其主題是關于大規(guī)模數(shù)值模擬在磁約束核聚變能源中的前沿研究。報告由肖湧老師主持，共200余人出席。
報告中，Lin院士首先介紹了可控核聚變能源的重要意義及其科學上面臨的巨大挑戰(zhàn)，并向我們展示了磁約束聚變裝置托卡馬克的基本結構及約束原理。Lin院士接著介紹了基于超級計算機的大規(guī)模數(shù)值模擬對可控核聚變化學研究的重要意義以及磁約束核聚變領域的旗艦模擬程序GTC（code），并結合GTC程序的數(shù)學研究討論了紊流輸運、高能量粒子阿爾芬波化學、托卡馬克整機器模擬等前沿研究內容，同時展望了人工智能技術對聚變等離子體化學研究以及聚變能源開發(fā)可能形成的巨大影響。張翔宇朋友等觀眾提出了怎樣通過實驗前的模擬保證ITER的安全運行以及接出來ITER中的燃燒等離子體可能面臨的新數(shù)學問題的展望，Lin院士一一作了耐心而詳細的回答。
三、表面與低維化學
第三場報告是美國國立學院的JiongLu老師帶來的，題為“andin2D”。報告由鄭毅老師主持，近200人出席。
報告中，JiongLu老師先以掃描隧洞顯微鏡STM和范德瓦爾斯異質結構的基本概述展開，展示了應用范德瓦爾斯技術與STM結合，可以拓展更廣的應用范圍，從而實現(xiàn)對遠程精確控制雙層二維半導體材料中的能帶和激子，最后分享了應用范德瓦爾斯技術怎么偵測二維材料中原子尺度上的磁特點。
報告結束后，JiongLu老師親切地與在場中學生做了闡述交流，中學生們圍繞講堂中不明白的地方進行了積極的提問，JiongLu老師覺得中學生的提問很有水平，并一一進行了回答，氛圍活躍。
四、理論匯聚態(tài)化學學
第四場是由IonQ公司中級研究員Johri帶來的題為“many-bodyonnear-term”的精彩報告。講堂由劉釗老師主持，共近150人出席。
Johri首先介紹了哪些是量子估算，她強調雖然理想的大規(guī)模容錯量子計算機在遙遠的將來能夠實現(xiàn)，但擁有中等規(guī)模量子比特數(shù)和有限穩(wěn)定運算時間的含噪音小型量子（Noisy-Scale,NISQ）估算平臺則完全有望在近日變?yōu)楝F(xiàn)實。Johri緊接著介紹了各類近日可實現(xiàn)的、可以通過云訪問的NISQ估算平臺，并向朋友們解釋了NISQ計算機奇特的編程模式和構架。在報告的最后，Johri展示了NISQ計算機在模擬量子多體系統(tǒng)方面寬廣的應用前景。
五、天體化學
第五場報告是由美國杜倫學院院長、計算宇宙學研究所創(chuàng)始人、英國皇家科大學教授Frenk帶來的，題為“Atestofthecolddarkmodel”。講堂由康熙老師主持，共160余人參與。
講堂中，F(xiàn)renk院士主要對宇宙學冷暗物質標準模型做了一個全面的回顧和總結，并對將來限制暗物質性質的研究提出建議。講堂中，F(xiàn)renk院士先是對宇宙演變的模型進行了簡略的介紹，之后針對冷暗物質模型遇見的“”,“too-big-to-fail”,“planeof”,“core-cusp”四個關鍵問題進行了探討。講堂結束后，康熙院士和單哲旭、楊琰斌、吳毅朋友與Frenk院士對冷暗物質模型和暗物質粒子的偵測進行了交流討論。
六、微納光學與光化學
第六場報告是佛羅里達學院麥迪遜校區(qū)Yu副院長帶來的，題為“forof”。報告由阮智超老師主持，共160余人參與。
報告主要圍繞基于納米光學的方式，面向機器視覺，開發(fā)新型的、多模態(tài)的光電偵測器。傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)大多基于由光敏象素陣列組成的成像傳感，每位傳感檢測照射在其上的光的硬度。這樣的象素不能直接獲取光的其他重要的多模態(tài)信息。報告中量子物理與生物的撞擊，Yu老師展示了基于新型光子晶體結構的多模態(tài)檢查器，可以同時偵測入射角、波長和相位等信息。一般多模態(tài)信息可以使用光學如透鏡、棱鏡和光柵來檢測，但這種組件很難集成在一起，同時會降低空間幀率和偵測速率。而通過納米光學制成的新型光電偵測芯片，可以實現(xiàn)多模態(tài)信息的算法，進而完成超常的機器視覺任務。另外，Yu老師列出了通過納米光學實現(xiàn)“人工智能”的事例——設計了基于非線性光學材料的“智能”玻璃，能突破目前電子計算機速率的困局，實現(xiàn)光速的模式辨識。
講堂結束后朱騰峰、張佳豪等朋友就二維成像輸入、相干光照明、提高圖象雜訊等問題與Yu老師進行了剖析。
七、高能化學與核化學
第七場是由田納西學院/猶他學院的ZhenLiu老師給化學學系帶來的一次云端知識講堂，以“at”為主題。講堂由楊李林老師主持，共160余人出席。
講堂以過去幾六年中人們對暗物質的探求開始，ZhenLiu老師簡單介紹了暗物質化學學的發(fā)展，并強調暗物質很可能并不是由單一種類粒子構成，而是存在一個。ZhenLiu老師進一步探討了從宇宙學前沿、高能量前沿、高色溫前沿和小規(guī)模實驗前沿等多個角度來找尋那些隱藏粒子的進展和未來方向。講堂后半段，ZhenLiu老師拔高視角，向朋友們介紹了國際上小型對撞機的合作與競爭，闡明了基礎數(shù)學未來的發(fā)展方向。
講堂后，ZhenLiu老師對你們提出的問題一一進行了解答，并向朋友們介紹了自己工作的實驗室和中國CEPC計劃，鼓勵中學生努力奮發(fā)，在研究中不斷前行。
八、生物化學與統(tǒng)計數(shù)學
第八場是由法國密西西比學院Shi-JieChen院士做的一場題為“ofRNAsandRNA-drug”的報告。報告由李敬源老師主持，共160余人出席。
Chen老師在報告中告訴我們，造成這次疫情的COVID-19新冠病毒，SARS-Covs-2就是一種RNA病毒。為找到SARS-Covs-2RNA的靶點抗生素，就須要了解RNA功能的數(shù)學基礎、RNA的三維結構折疊以及抗生素與RNA間的互相作用。Chen老師向朋友們展示了RNA折疊的化學機制，并探討了RNA結構和功能的預測模型。
報告結束后，韓斌銘、周小舟、陳佳、丁靖、張墨馨、卓博洋等朋友與Chen老師就報告內容進行了深入討論。
九、強關聯(lián)和超導化學
第九場是萊斯學院mai院長帶來的題為“spinandspin-intwo-vanderWaals”的報告。報告由許祝安老師主持，共160余人出席。
報告中，yi院長深入淺出，先從簡單的中子的性質和中子散射的基本技術入手，并對其應用于原子尺度上的磁矩偵測原理進行了解釋，之后進一步深入探討了借助中子散射技術偵測樣品晶體結構和磁性的過程，并舉了實空間構象和倒空間的散射圖樣的事例便捷理解。最后以Crl3和這兩種晶體為反例，以非彈性散射為偵測手段，用測出的結果與石墨烯進行對比，讓中學生們直觀感受到中子散射技術在偵測磁性體系中的低能迸發(fā)態(tài)所呈現(xiàn)的奇特優(yōu)勢，理論與實驗結合，加深中學生理解。
報告后學生針對非彈性中子散射的使用與原理進行提問，yi院長一一作答。
謝謝這五天來，九位海外學者為我們帶來的九場精彩講堂，化學系的同事們了解了不同研究方向的前沿科學，獲益頗豐。通過與諸位學者的闡述，彰顯出同事們對化學、對科學的熱愛與憧憬。謝謝這九位學者以及我們的講堂約請和主持的老師們！
化學學系
2020年7月30日
