為推動(dòng)以線上為主的國(guó)際合作交流新模式，拓展中學(xué)生國(guó)際視野，了解學(xué)科前沿，四川學(xué)院化學(xué)學(xué)系于2020年7月20日至7月24日舉行了“云端數(shù)學(xué)”線上海外學(xué)者系列講堂量子物理與生物的撞擊，約請(qǐng)了九個(gè)研究方向在海外任職的學(xué)者分享最新的學(xué)術(shù)研究成果，進(jìn)行線上交流。
她們分別是由（1）王大偉老師約請(qǐng)的量子估算與量子信息方向的院士；（2）肖湧老師約請(qǐng)的等離子體化學(xué)與核聚變方向的Lin院士；（3）鄭毅老師約請(qǐng)的表面與低維化學(xué)方向的JiongLu老師；（4）劉釗老師約請(qǐng)的理論匯聚態(tài)化學(xué)學(xué)方向的Johri研究員；(5)康熙老師約請(qǐng)的天體化學(xué)方向的Frenk院士；（6）阮智超老師約請(qǐng)的微納光學(xué)與光化學(xué)方向的Yu副院長(zhǎng)；（7）王凱老師約請(qǐng)的高能化學(xué)與核化學(xué)方向的ZhenLiu老師；（8）李敬源老師約請(qǐng)的生物化學(xué)與統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方向的Shi-JieChen院士；（9）許祝安老師約請(qǐng)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)和超導(dǎo)化學(xué)方向的zi院士。
一、量子估算與量子信息
首先是法國(guó)皇家科大學(xué)教授、德州農(nóng)工院士做了一場(chǎng)關(guān)于量子干涉致使光子阻塞的報(bào)告。報(bào)告由王大偉老師主持，共170余人出席。
報(bào)告中，院長(zhǎng)介紹了在腔量子電動(dòng)熱學(xué)中發(fā)覺(jué)光子阻塞是-模型非諧性的結(jié)果。在里德伯原子中發(fā)覺(jué)了一種類似的稱為偶極阻塞的效應(yīng)，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(yīng)可用于制備糾纏態(tài)。這兩種重要效應(yīng)都是使雙光子躍遷脫離共振的結(jié)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(lái)實(shí)現(xiàn)光子阻塞。院長(zhǎng)舉例說(shuō)明了在一個(gè)或兩個(gè)原子的腔QED中量子干涉所造成的光子阻塞和反阻塞。報(bào)告結(jié)束后，胡耀東等朋友就QED系統(tǒng)的非線性過(guò)程與院長(zhǎng)進(jìn)行了討論。
二、等離子體化學(xué)與核聚變
第二場(chǎng)報(bào)告是加洲學(xué)院歐文中學(xué)的Lin院士帶來(lái)的，其主題是關(guān)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(bào)告由肖湧老師主持，共200余人出席。
報(bào)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(xué)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(jié)構(gòu)及約束原理。Lin院士接著介紹了基于超級(jí)計(jì)算機(jī)的大規(guī)模數(shù)值模擬對(duì)可控核聚變化學(xué)研究的重要意義以及磁約束核聚變領(lǐng)域的旗艦?zāi)M程序GTC（code），并結(jié)合GTC程序的數(shù)學(xué)研究討論了紊流輸運(yùn)、高能量粒子阿爾芬波化學(xué)、托卡馬克整機(jī)器模擬等前沿研究?jī)?nèi)容，同時(shí)展望了人工智能技術(shù)對(duì)聚變等離子體化學(xué)研究以及聚變能源開(kāi)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(guò)實(shí)驗(yàn)前的模擬保證ITER的安全運(yùn)行以及接出來(lái)ITER中的燃燒等離子體可能面臨的新數(shù)學(xué)問(wèn)題的展望，Lin院士一一作了耐心而詳細(xì)的回答。
三、表面與低維化學(xué)
第三場(chǎng)報(bào)告是美國(guó)國(guó)立學(xué)院的JiongLu老師帶來(lái)的，題為“andin2D”。報(bào)告由鄭毅老師主持，近200人出席。
報(bào)告中，JiongLu老師先以掃描隧洞顯微鏡STM和范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本概述展開(kāi)，展示了應(yīng)用范德瓦爾斯技術(shù)與STM結(jié)合，可以拓展更廣的應(yīng)用范圍，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程精確控制雙層二維半導(dǎo)體材料中的能帶和激子，最后分享了應(yīng)用范德瓦爾斯技術(shù)怎么偵測(cè)二維材料中原子尺度上的磁特點(diǎn)。
報(bào)告結(jié)束后，JiongLu老師親切地與在場(chǎng)中學(xué)生做了闡述交流，中學(xué)生們圍繞講堂中不明白的地方進(jìn)行了積極的提問(wèn)，JiongLu老師覺(jué)得中學(xué)生的提問(wèn)很有水平，并一一進(jìn)行了回答，氛圍活躍。
四、理論匯聚態(tài)化學(xué)學(xué)
第四場(chǎng)是由IonQ公司中級(jí)研究員Johri帶來(lái)的題為“many-bodyonnear-term”的精彩報(bào)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(qiáng)調(diào)雖然理想的大規(guī)模容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)在遙遠(yuǎn)的將來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)，但擁有中等規(guī)模量子比特?cái)?shù)和有限穩(wěn)定運(yùn)算時(shí)間的含噪音小型量子（Noisy-Scale,NISQ）估算平臺(tái)則完全有望在近日變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。Johri緊接著介紹了各類近日可實(shí)現(xiàn)的、可以通過(guò)云訪問(wèn)的NISQ估算平臺(tái)，并向朋友們解釋了NISQ計(jì)算機(jī)奇特的編程模式和構(gòu)架。在報(bào)告的最后，Johri展示了NISQ計(jì)算機(jī)在模擬量子多體系統(tǒng)方面寬廣的應(yīng)用前景。
五、天體化學(xué)
第五場(chǎng)報(bào)告是由美國(guó)杜倫學(xué)院院長(zhǎng)、計(jì)算宇宙學(xué)研究所創(chuàng)始人、英國(guó)皇家科大學(xué)教授Frenk帶來(lái)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(duì)宇宙學(xué)冷暗物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)模型做了一個(gè)全面的回顧和總結(jié)，并對(duì)將來(lái)限制暗物質(zhì)性質(zhì)的研究提出建議。講堂中，F(xiàn)renk院士先是對(duì)宇宙演變的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)略的介紹，之后針對(duì)冷暗物質(zhì)模型遇見(jiàn)的“”,“too-big-to-fail”,“planeof”,“core-cusp”四個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討。講堂結(jié)束后，康熙院士和單哲旭、楊琰斌、吳毅朋友與Frenk院士對(duì)冷暗物質(zhì)模型和暗物質(zhì)粒子的偵測(cè)進(jìn)行了交流討論。
六、微納光學(xué)與光化學(xué)
第六場(chǎng)報(bào)告是佛羅里達(dá)學(xué)院麥迪遜校區(qū)Yu副院長(zhǎng)帶來(lái)的，題為“forof”。報(bào)告由阮智超老師主持，共160余人參與。
報(bào)告主要圍繞基于納米光學(xué)的方式，面向機(jī)器視覺(jué)，開(kāi)發(fā)新型的、多模態(tài)的光電偵測(cè)器。傳統(tǒng)的視覺(jué)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(cè)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(bào)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(jié)構(gòu)的多模態(tài)檢查器，可以同時(shí)偵測(cè)入射角、波長(zhǎng)和相位等信息。一般多模態(tài)信息可以使用光學(xué)如透鏡、棱鏡和光柵來(lái)檢測(cè)，但這種組件很難集成在一起，同時(shí)會(huì)降低空間幀率和偵測(cè)速率。而通過(guò)納米光學(xué)制成的新型光電偵測(cè)芯片，可以實(shí)現(xiàn)多模態(tài)信息的算法，進(jìn)而完成超常的機(jī)器視覺(jué)任務(wù)。另外，Yu老師列出了通過(guò)納米光學(xué)實(shí)現(xiàn)“人工智能”的事例——設(shè)計(jì)了基于非線性光學(xué)材料的“智能”玻璃，能突破目前電子計(jì)算機(jī)速率的困局，實(shí)現(xiàn)光速的模式辨識(shí)。
講堂結(jié)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(wèn)題與Yu老師進(jìn)行了剖析。
七、高能化學(xué)與核化學(xué)
第七場(chǎng)是由田納西學(xué)院/猶他學(xué)院的ZhenLiu老師給化學(xué)學(xué)系帶來(lái)的一次云端知識(shí)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(guò)去幾六年中人們對(duì)暗物質(zhì)的探求開(kāi)始，ZhenLiu老師簡(jiǎn)單介紹了暗物質(zhì)化學(xué)學(xué)的發(fā)展，并強(qiáng)調(diào)暗物質(zhì)很可能并不是由單一種類粒子構(gòu)成，而是存在一個(gè)。ZhenLiu老師進(jìn)一步探討了從宇宙學(xué)前沿、高能量前沿、高色溫前沿和小規(guī)模實(shí)驗(yàn)前沿等多個(gè)角度來(lái)找尋那些隱藏粒子的進(jìn)展和未來(lái)方向。講堂后半段，ZhenLiu老師拔高視角，向朋友們介紹了國(guó)際上小型對(duì)撞機(jī)的合作與競(jìng)爭(zhēng)，闡明了基礎(chǔ)數(shù)學(xué)未來(lái)的發(fā)展方向。
講堂后，ZhenLiu老師對(duì)你們提出的問(wèn)題一一進(jìn)行了解答，并向朋友們介紹了自己工作的實(shí)驗(yàn)室和中國(guó)CEPC計(jì)劃，鼓勵(lì)中學(xué)生努力奮發(fā)，在研究中不斷前行。
八、生物化學(xué)與統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)
第八場(chǎng)是由法國(guó)密西西比學(xué)院Shi-JieChen院士做的一場(chǎng)題為“ofRNAsandRNA-drug”的報(bào)告。報(bào)告由李敬源老師主持，共160余人出席。
Chen老師在報(bào)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(diǎn)抗生素，就須要了解RNA功能的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、RNA的三維結(jié)構(gòu)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(xué)機(jī)制，并探討了RNA結(jié)構(gòu)和功能的預(yù)測(cè)模型。
報(bào)告結(jié)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(bào)告內(nèi)容進(jìn)行了深入討論。
九、強(qiáng)關(guān)聯(lián)和超導(dǎo)化學(xué)
第九場(chǎng)是萊斯學(xué)院mai院長(zhǎng)帶來(lái)的題為“spinandspin-intwo-vanderWaals”的報(bào)告。報(bào)告由許祝安老師主持，共160余人出席。
報(bào)告中，yi院長(zhǎng)深入淺出，先從簡(jiǎn)單的中子的性質(zhì)和中子散射的基本技術(shù)入手，并對(duì)其應(yīng)用于原子尺度上的磁矩偵測(cè)原理進(jìn)行了解釋，之后進(jìn)一步深入探討了借助中子散射技術(shù)偵測(cè)樣品晶體結(jié)構(gòu)和磁性的過(guò)程，并舉了實(shí)空間構(gòu)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(cè)手段，用測(cè)出的結(jié)果與石墨烯進(jìn)行對(duì)比，讓中學(xué)生們直觀感受到中子散射技術(shù)在偵測(cè)磁性體系中的低能迸發(fā)態(tài)所呈現(xiàn)的奇特優(yōu)勢(shì)，理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合，加深中學(xué)生理解。
報(bào)告后學(xué)生針對(duì)非彈性中子散射的使用與原理進(jìn)行提問(wèn)，yi院長(zhǎng)一一作答。
謝謝這五天來(lái)，九位海外學(xué)者為我們帶來(lái)的九場(chǎng)精彩講堂，化學(xué)系的同事們了解了不同研究方向的前沿科學(xué)，獲益頗豐。通過(guò)與諸位學(xué)者的闡述，彰顯出同事們對(duì)化學(xué)、對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)與憧憬。謝謝這九位學(xué)者以及我們的講堂約請(qǐng)和主持的老師們！
化學(xué)學(xué)系
2020年7月30日