魔角石墨烯、智能超算应用、伽玛射线暴、超低场核磁共振、硅基光子学 | 本周物理讲座

时间：11月24日（周二）10:00

单位：Frontiers of Physics编辑部，高等教育出版社自然科技期刊中心

参会方式：蔻享直播

直播链接：https://www.koushare.com/lives/room/340875

摘要：

Graphene bilayers exhibit zero-energy flat bands at a discrete series of magic twist angles, providing new platform for strong interaction effects. I will review previous theories and discuss our own on the intriguing physics behind these magic angles. In particular, I will present a non-abelian SU(2) model that can make some bands completely flat, and analyze the quantization conditions using a semiclassical WKB method appropriate for two dimensional systems.  Our analytic flat band twist angles correspond closely to those determined numerically in previous work.

报告人简介：

牛谦，1981年毕业于北京大学物理系，1981年至1985年在美国华盛顿大学留学，师从David Thouless教授，先后获硕士、博士学位，曾在伊利诺斯大学圣巴巴拉加州大学作博士后研究，1990年到德克萨斯大学奥斯汀分校物理系工作至今。主要研究方向为量子输运、Berry相、自旋霍尔效应、光晶格中的超冷原子、半导体的自旋电子学等，发表250余篇论文（包括PRL 75篇、Science 3篇、Nature及其子刊5篇、RMP 1篇），在超冷原子、自旋电子学以及将几何相位引入到凝聚态物理等领域做出了重要工作，是活跃在前沿物理研究中的杰出华人科学家代表。

报告人：贾伟乐，中科院计算所

时间：11月24日（周二）10:00

单位：中科院理论物理所

地点：中科院理论物理所南楼6620会议室

会议直播室：9000240612（需安装小鱼易连客户端）

直播链接：http://live.xylink.com/live/v/9680cf9d7550a4900175e3b3a0bb6183

摘要：

智能超算为超算应用的发展提出了新的挑战和方向。如何融合传统的”HPC+物理模型”的计算模式与新的智能超算成为新的课题。本报告从典型的科学计算出发，以第一性原理分子动力学为例，展示一种全新的” HPC + AI + 物理模型”的计算模式。该计算模式以智能超算为硬件基础，成功将人工智能算法与物理模型数据结合。通过对算法的优化调优，我们在Summit超级计算机上首次实现了上亿原子的第一性原理分子动力学模拟，计算速度达到1纳秒/天。这比其他任何已知的第一性原理分子动力学模拟体系至少大100倍，计算速度至少快1000倍。最终DeePMD-kit在Summit全机上达到双精度91PFLOPS，混合单精度162PFLOPS，混合半精度274PFLOPS。我们的分析显示：虽然DeePMD-kit达到了很好的性能，它仍是访存受限的应用，在混合半精度情况下尤其如此。这也为未来硬件设计提供了新的思路。注：本报告工作获得SC20戈登贝尔奖 ！

报告人简介：

贾伟乐，中国科学院计算技术研究所副研究员，入选中科院百人计划，SC20戈登贝尔奖获奖人。2016年博士毕业于中国科学院大学（计算机网络信息中心），之后加入加州大学伯克利分校从事博士后研究工作，主要研究方向为高性能计算、第一性原理计算，人工智能等交叉方向。在SC, Journal of Chemical Theory and Computation, Journal of Computational Physics, Computer Physics Communications,  Journal of Chemical Physics等发表18篇期刊会议论文。作为核心人员，参与了包括PWmat，LS3DF，PWDFT，PEXSI，DeePMD-kit等多个科学计算软件的研发。 

报告人：戴子高，中国科学技术大学

时间：11月24日（周二）19:00

单位：中科院强耦合量子材料物理重点实验室、物理系、天文学系、物理学院分团委、科研部

参会方式：蔻享直播

直播链接：https://www.koushare.com/lives/room/111365

摘要：

伽玛射线暴是在宇宙学距离上发生的伽玛射线爆发现象，也是宇宙中最猛烈的爆炸，1973年被宣布发现，然而至今仍是未解之谜。它们与原子弹爆炸有着怎样的联系？它们是如何产生的？从多波段电磁波和引力波辐射等不同信使如何研究它们？为什么它们能够揭示极端条件下的物理规律？为什么它们会引起恐龙灭绝？在本报告中，戴子高教授将深入浅出地回答这些问题。

报告人简介：

戴子高，现为中国科学技术大学教授、博士生导师。1998年获国家杰出青年科学基金，2002年入选教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。作为第一完成人，2002和2010年分别获教育部自然科学一等奖，2003年获国家自然科学二等奖；2004年获第八届中国青年科技奖，2017年获中国天文学会“黄润乾天体物理基础研究”奖。指导的博士生中有4人获全国百篇优秀博士学位论文奖，3人获国家优秀青年科学基金，1人获国家杰出青年科学基金。曾任三届中国天文学会副理事长和江苏省天文学会理事长。

报告人：黄永箴，中科院半导体所

时间：11月25日（周三）15:10

单位：北京大学物理学院

参会方式：蔻享直播

直播链接：https://www.koushare.com/lives/room/230784

摘要：

在回顾回音壁微腔、微腔激光器及定向输出微腔激光器的发展之后，报告将介绍正方形和六边形微腔的模式调控。采用弧边结构增强模式Q值，实现了模式间隔可控正方形微腔激光器双模激射，并应用于光生微波和光频梳产生。在变形六边形微腔激光器，模式间隔低至10 GHz的双模作用产生自发混沌现象，并应用于高速随机数产生。

报告人简介：

黄永箴在北京大学物理系获得学士、硕士和博士学位，1989年在中国科学院半导体研究所做博士后，并留所工作。1997年7月被聘为中国科学院半导体研究所研究员，2002年获得国家杰出青年科学基金。现任中科院半导体所和集成光电子学国家重点联合实验室学术委员会主任，Photonics Research 编委。负责国家自然科学基金重点项目和基金委国家重大科学仪器研制项目，以及国家重点研发计划项目。针对光子集成芯片对光电子集成器件的需求，开创了直连波导定向输出微腔激光器及其集成研究，研究成果三次获得中国光学重要成果。发表SCI论文200多篇，并多次获得中科院优秀研究生指导教师奖。

报告人：刘芳，中科院计算机网络信息中心

时间：11月25日（周三）16:00

单位：中科院理论物理所

会议直播室：9000240612（需安装小鱼易连客户端）

直播链接：http://live.xylink.com/live/v/9680cda17550ae860175de528c6574d6

摘要：

本次报告题目为《CUDA编程入门与进阶》，主要介绍GPU的硬件架构、编程模型、存储模型以及优化技术。

报告人简介：

2005年7月毕业于南京大学计算机科学与技术系，2010年7月毕业于中科院软件所，获计算机应用工学博士学位，2010年7月至今在中科院计算机网络信息信息中心工作，现任副研究员，主要研究方向为基于GPU的通用计算，以及人工智能平台环境建设与服务。

报告人：Dali KONG，Shanghai Astronomical Observatory

时间：11月26日（周四）16:00

单位：北京大学

地点：KIAA-Auditorium

摘要：

Gaseous  giant planets are a large planetary family. Formed in gas-rich protoplanetary disks, they bear lots of similarities to late-type,  convective dwarf stars. However, because of their complicated molecular compositions, unique thermal conditions and fast spinning, gaseous planets have remarkably rich external and internal features, which are connected to a series of fundamental planetary physics puzzles such as zonal circulation, hydrogen-helium phase separation, inner-core erosion and dynamo processes etc. In our Solar system, there are two typical gaseous giant planets, namely, Jupiter and Saturn, which have already been closely explored by spacecrafts. Juno and Cassini missions are the  two recent explorations to Jupiter and Saturn respectively. Their  observations of the planetary outer spaces, moons, atmospheres,  gravitational fields, magnetic fields, and deep interiors have been  unprecedentedly precise and detailed. With the latest observational data, our knowledge of gaseous giant planets has been dramatically  updated. But meanwhile, several fundamental puzzles remain highly  disputed. The fast-broadening horizon of the subject is calling for  smart scientific ideas and advanced future-exploration technologies. In  this talk, the latest developments of relevant researches are reviewed.  Emphasis is to be especially put on intricate and subtle distinctions  between different individual planet.

报告人：彭新华，中国科学技术大学

时间：11月26日（周四）15:00

单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料重点实验室、中国科大物理系、科研部

参会方式：蔻享直播

直播链接：https://www.koushare.com/lives/room/710604

摘要：

As a complementary analysis tool to conventional high-field NMR, zero- to ultralow-field (ZULF) NMR detects nuclear magnetization signals in the sub-microtesla regime. Spin-exchange relaxation- free (SERF) atomic magnetometers provide a new generation of sensitive detector for ZULF NMR. Due to the features such as low-cost, high-resolution and potability, ZULF NMR has recently attracted considerable attention in chemistry, biology, medicine, and tests of fundamental physics. In this talk, I will describe the basic principles, methodology and our recent experimental and theoretical development of ZULF NMR with atomic magnetometers, including its applications in spectroscopy, quantum control, NMR-based quantum devices. The future prospects of ZULF NMR are also discussed.

报告人简介：

彭新华，中国科学技术大学教授，国家杰出青年科学基金获得者，当选教育部“长江学者奖励计划”青年学者（2015年），入选第四批国家“万人计划”科技创新领军人才（2019年）、德国洪堡学者。2003年获中科院武汉物理与数学研究所理学博士学位，2008年被中国科学技术大学中国科学院“百人计划”项目引进，同时聘为教授、博士生导师，一直致力于核磁共振体系量子信息处理的实验研究，在量子算法、量子模拟，量子控制，量子精密测量等重要课题方面开展了系统性的研究，共发表学术论文100余篇，其中Nature Physics 1篇、Science Advances 1篇、Physical Review X 2篇、npj Quantum Information 2篇、Physical Review Letters 11篇。

报告人：丁运鸿，丹麦科技大学

时间：11月29日（周日）19:30

单位：武汉光电国家研究中心

参会方式：蔻享直播

直播链接：https://www.koushare.com/lives/room/521967

摘要：

近年来，硅基光子学由于其高度集成性、功能多样性、灵活稳定的可操控性，以及CMOS兼容的加工制备工艺，使其在光量子信息技术的研究中发挥着越来越重要的作用。科学家们实现了基于硅基光子学集成器件的量子秘钥分发、片上光量子信息处理等重要科学成果，并且在硅基平台上集成高效超导纳米线单光子探测器等关键技术领域取得了长足的进展。本报告将围绕我们今年来开发的低损耗硅基光子学平台，介绍我们在量子光信息技术中取得的一些进展，包括高纬度量子秘钥分发技术、量子波色采样技术、高维纠缠态的产生和操控、量子隐形传态，以及多光子纠缠技术。最后报告将对硅基量子光学进行展望以及针对其中的一些挑战进行讨论。

报告人简介：

丁运鸿，丹麦科技大学高级研究员，副教授，博士生导师。曾获“王大珩”光学奖、丹麦独立研究基金会DFF Research Talent, 丹麦VILLUM基金会青年学者奖，主要从事硅基光子学及其在光量子信息技术以及经典通信中的应用以及硅基二维材料混合集成技术。近年来开发低损耗大规模硅基光子学平台，在此术，包括高维量子秘钥分发技术、高维纠缠态技术等，在Science, Nature Physics, Nature Communications, npj Quantum Information, Nano Letters等发表研究论文100余篇，并成立了SiPhotonIC ApS初创公司。