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物理  
  物理--2019, 48 (8)   发布日期: 2019-08-12

封面故事:本期封面显示的是由国家纳米科学中心中国科学院纳米系统与多级次制造重点实验室以及中国科学院纳米科学卓越创新中心张勇研究组首次实现了二维量子片的普适和规模制备。相应的研究发表于Materials Horizons杂志(Xu et al. Robust production of 2d quantum sheets from bulk layered materials. Materials Horizons,2019,DOI:10.1039/c9mh00272c)。在该研究中,他们直接由未经任何处理的本体层状材料出发,通过硅球辅助球磨与超声辅助溶剂剥离相结合的全物理方式,成功实现了二维材料本征量子片的普适和规模制备。这项研究成果为构建二维量子片完整数据库/图书馆提供了有力保障,同时为量子物理研究及应用带来了全新机遇。

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评述

通用量子计算机和容错量子计算——概念、现状和展望 Hot!

李颖,孙昌璞
2019, 48(8): 477-487     全文: PDF (3002 KB)   ( 下载: 1258 )
摘要

量子计算技术近年来快速发展并受到广泛关注。文章将介绍一些量子计算的基本概念、现状以及远期和近期的主要挑战,使读者可以更准确地理解一些新近的进展,避免误解。通用量子计算机的主要应用之一是破解 RSA密码。没有量子纠错,我们很难实现密码破解规模的量子计算。因此,量子计算技术的一大挑战是如何实现有量子纠错保护的量子计算,也就是容错量子计算。通过介绍现有的实验技术,将发现目前已经可以在实验中实现错误率低于容错阈值的量子门,但容错量子计算离实际应用还有距离。主要的困难在于,量子容错需要数量巨大的低错误率的量子比特,超出了现有技术能达到的水平,需要进一步的发展。有噪声中等规模量子计算有可能在近期内成为现实,目前仍有一些理论和技术方面的瓶颈问题需要深入研究。在看到量子计算技术巨大潜在价值和长足进步的同时,有必要了解有哪些亟需解决的问题,直面关键、攻坚克难。

黄昆百年

黄昆先生之风——纪念中国半导体物理及固体物理奠基人黄昆先生 Hot!

朱邦芬
2019, 48(8): 488-495     全文: PDF (3057 KB)   ( 下载: 1139 )
摘要

2019年9月2日是黄昆先生(图1)百年诞辰。黄先生离开我们已有14年了。
《左传》有“太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此之谓不朽”。立德、立功、立言,是中国古代知识分子的人生目标,翻译成今天的语言是:做人要成为道德的楷模,做事要有益于国家和人民,做学问要有所发现有所创造,其中人格高尚是第一位的。我曾在多次演讲中介绍过黄昆先生的科学研究和治学精神,今天先简单回顾黄昆最主要的学术贡献及治学之道,再简述他为中国科技与教育发展立下的功劳,最后着重谈谈他的为人,以此纪念黄昆先生百年诞辰。

黄昆先生很喜爱的一个研究领域:多声子参与的光跃迁和非辐射跃迁 Hot!

甘子钊
2019, 48(8): 496-503     全文: PDF (2090 KB)   ( 下载: 1089 )
摘要

2019年是黄昆先生百岁诞辰,也是他逝世15周年。在纪念黄先生的时候,我们不由得想起黄先生的夫人李爱扶(Avril Rhys),今年是李先生的93岁诞辰和逝世6周年。李爱扶先生是英国人,英国布里斯托大学物理系本科毕业生,黄先生就是在1945—1948年间,在布里斯托大学物理系师从N.F.Mott教授取得博士学位的。黄先生1948—1951年在英国利物浦大学理论物理系做博士后,李先生当时也在那里做 H.Frohlich教授的办公室助理。她在那里协助黄先生完成了“F中心的光吸收与无辐射跃迁”的科学论文。

黄昆先生的主要科学贡献 Hot!

夏建白
2019, 48(8): 504-506     全文: PDF (1731 KB)   ( 下载: 1249 )
摘要

2019年是黄昆先生诞辰100周年。黄昆先生是中国老一代科学家的典范,他在国外时己在固体物理领域取得了卓越的成就,新中国成立后立即回国投身于教育事业。他与谢希德先生一起开创了中国半导体事业,同时在北京大学建立了固体物理专业,为新中国培养了一大批人才。1977年黄先生调任中国科学院半导体研究所所长,与王守武、林兰英、王守觉先生一起带领半导体所独立自主地攻克难关,制造出一批国家急需的、国际禁运的核心元器件。尔后他老当益壮,焕发新春,又在半导体超晶格领域作出了新的贡献。在他的带领下,半导体所超晶格国家重点实验室成为当时国际前沿的实验室之一。下面介绍黄昆先生的主要科学贡献。

一代宗师 德厚流光——纪念黄昆先生诞辰100周年 Hot!

郑厚植
2019, 48(8): 507-509     全文: PDF (1562 KB)   ( 下载: 1181 )
摘要

黄昆先生离开我们已经14年了!2019年是先生诞辰100周年。黄先生作为中国半导体科技界的一代宗师,立德立言,赤心报国,以身作则,行为典范,使我们这一代学生辈的科技人员受益匪浅。

黄昆先生在北大 Hot!

虞丽生
2019, 48(8): 509-514     全文: PDF (2803 KB)   ( 下载: 1139 )
摘要

时光匆匆流逝,好似白驹过隙。昨夜的星辰一颗一颗陨落,转眼间黄昆先生离开我们已经14年了。星星虽然陨落,但其光芒却永远闪耀在中国的科学史册上,也留在我们所有后辈的心中。

1998年黄昆的Interview Hot!

江才健 采访,许晨 整理
2019, 48(8): 515-521     全文: PDF (2667 KB)   ( 下载: 1032 )
摘要

1998年5月6日,黄昆教授在北京中关村黄庄住所接受了江才健教授的访问,回忆了他与杨振宁先生交往的一些往事,由此可见两位科学大师之间的友谊与情怀。采访录音由许晨整理,并加稍许注释。本次《物理》刊登时,编辑作了删减与修订。

研究快讯

首次实现二维量子片的普适和规模制备 Hot!

徐元清,张勇
2019, 48(8): 522-525     全文: PDF (2887 KB)   ( 下载: 1265 )
摘要

2004年,石墨烯(graphene)首次从天然石墨中(微)机械剥离出来[1],从而揭开了二维材料的神秘面纱,以及这种独特结构所带来的全新物理,它的发现者Geim和 Novosolev也因此获得诺贝尔物理学奖。石墨烯的出现,使得纳米碳材料完成了维度上的全满贯(即零维富勒烯、一维碳纳米管和二维石墨烯)。随后,各种二维材料,如六方氮化硼(h-BN)、过渡金属二硫族化合物(TMDs)等等,相继从本体层状材料中机械/液相剥离出来[2,3]。通过数据库搜索,人们找到800多种结构稳定的本体层状材料,并且理论预测可以从中剥离出(单层)二维材料[4]。如此丰富的本体层状材料无疑会加速剥离方法在二维材料制备中的应用。

物理攫英

月高几何

皮晓宇,李荣旺
2019, 48(8): 526-529     全文: PDF (2807 KB)   ( 下载: 1164 )
摘要
1969年7月20日历史性的阿波罗11号登月半个世纪后,Robert P Crease阐述了为什么当时任务中的激光测月试验目前仍然很活跃并不断探索新的领域。

漫画里的科学故事

朱星
2019, 48(8): 530-531     全文: PDF (3128 KB)   ( 下载: 1018 )
摘要

最近在法国举行的学术会议中,艺术家和科学家汇聚一堂,共同讨论如何描绘科学,特别是用漫画书形式。

在法国,连环漫画是一种复杂的艺术流派,艺术历史学家将法国漫画“bande dessinée”定义为第九类艺术。许多法国漫画为成年人而创作,并具有政治或者历史色彩,因此,不难想象科学漫画占有特殊地位。法国常驻欧洲核子中心(CERN)的代表中就有一位漫画家。2017 年最受欢迎的书籍之一是关于法国宇航员Thomas Pesquet 的漫画传记。2019 年5 月科学漫画家们聚集在法国的漫画之都安古兰(Angoulême)参加第2届“讲述科学、绘制科学(TSDS)”会议,一百多位科学家、艺术家和教育家汇聚一堂,交流他们的经验体会,如何更好地描绘科学故事。

天行见物理

天行见物理之八:斯道寂寥

李轻舟
2019, 48(8): 533-536     全文: PDF (2991 KB)   ( 下载: 1177 )
摘要
能事毕矣
参同异、会殊途,触类而长,拾遗补缺,蔡邕、祖暅、孙僧化、庾季才,其博也。
—— 李淳风 《乙巳占·序》
科学咖啡馆

从世园会中国馆看当代展览中的“科技+艺术”——中国科学院物理研究所“科技与艺术”主题讨论侧记

曹筱,成蒙,魏红祥
2019, 48(8): 537-538     全文: PDF (4747 KB)   ( 下载: 1175 )
摘要
2019年7月29日晚,由科技部引进国外智力管理司,中国科学院科学传播局、北京科学技术委员会支持,中国科学院物理研究所承办的第 40期科学咖啡馆活动在物理所M楼咖啡厅举行。科技部引进国外智力管理司邱成利处长主持活动。
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