背景:计算能力的提升在我们现代生活中占据了很大一部分比重的计算机还要强大:比 25 年前房间大小的计算机还要强大的手机、全球近一半人口的互联网接入、以及由强大的超级计算机推动的药物发现。社会已经开始依赖性能随时间呈指数级增长的计算机。计算机性能的大部分提升来自于数十年来计算机部件的小型化,诺贝尔物理学奖获得者理查德费曼在 1959 年向美国物理学会发表的演讲“底部有足够的空间”中预见了这一趋势。1975 年,英特尔创始人戈登摩尔预测了这种小型化趋势的规律性,现在称为摩尔定律,直到最近,计算机芯片上的晶体管数量每两年就会翻一番。不幸的是,半导体小型化作为提高计算机性能的可行方法已经失去动力——“底部”没有太多空间。如果增长
- 银牌最佳学生论文奖 (CSME 国际大会),2016 年 - UBC 院长名单,2013、2014、2015、2016 年 - 副校长奖学金,2013、2014、2015、2016 年 - UBC 本科生研究奖 (USRA),2015 年 - 新摩纳哥可持续发展奖,2015 年 - APEGBC Sheri Plewes 女性工程奖学金,2015 年 - APEG 工程奖学金,2014 年 - Go Global 奖学金,2014 年 - UBCO 一年级物理学奖,2013 年 - UBCO 一年级计算机科学奖,2013 年 - UBC 奥肯那根专业入学奖学金,2012 年 - 年度年轻女性公民提名人,2012 年 - 不列颠哥伦比亚省政府奖学金,2012 年 - 奥肯那根2012 年 Mission Secondary 人道主义奖 - 2012 年 COTA 学术卓越奖 - 2012 年 Koss 家族奖 - 2012 年 Chancellor’s Scholar 奖
Cenimat | I3N&Cemop/Uninova欧洲科学学院教授教授 - 欧洲材料研究协会前主席 - 欧洲欧洲研究委员会科学委员会前葡萄牙国籍Rodrigo Martins的前成员,葡萄牙国籍委员会成员。 他在1974年获得了电子工程,电信和Applied Electronics的荣誉学位。 1977年,他获得了苏格兰邓迪大学的半导体材料学位。 论文标题:“ P掺杂和未源的无定形锗中的光电导率。”主管W. Spear,1977年欧元物理学奖。 1982年,博士学位葡萄牙新大学里斯本大学的能量转换和半导体。 论文标题:“ A-SI:H太阳能电池的处理和表征”。 在1988年,他获得了葡萄牙新大学的半导体材料和微电子的制定。 课程标题:“无序半导体中的状态密度”。 自2002年以来,FCT-Nova的全部教授在材料工程,能源特殊材料,微电子和纳米技术方面。Cenimat | I3N&Cemop/Uninova欧洲科学学院教授教授 - 欧洲材料研究协会前主席 - 欧洲欧洲研究委员会科学委员会前葡萄牙国籍Rodrigo Martins的前成员,葡萄牙国籍委员会成员。他在1974年获得了电子工程,电信和Applied Electronics的荣誉学位。1977年,他获得了苏格兰邓迪大学的半导体材料学位。论文标题:“ P掺杂和未源的无定形锗中的光电导率。”主管W. Spear,1977年欧元物理学奖。1982年,博士学位葡萄牙新大学里斯本大学的能量转换和半导体。 论文标题:“ A-SI:H太阳能电池的处理和表征”。 在1988年,他获得了葡萄牙新大学的半导体材料和微电子的制定。 课程标题:“无序半导体中的状态密度”。 自2002年以来,FCT-Nova的全部教授在材料工程,能源特殊材料,微电子和纳米技术方面。1982年,博士学位葡萄牙新大学里斯本大学的能量转换和半导体。论文标题:“ A-SI:H太阳能电池的处理和表征”。在1988年,他获得了葡萄牙新大学的半导体材料和微电子的制定。课程标题:“无序半导体中的状态密度”。自2002年以来,FCT-Nova的全部教授在材料工程,能源特殊材料,微电子和纳米技术方面。
IBM 苏黎世研究实验室的科学家首次在室温下成功移动和精确定位单个分子。该过程被视为朝着在纳米尺度上进行各种“工程”迈出的重要一步,是使用扫描隧道显微镜 (STM) 的极细尖端完成的。它可以帮助将微型化发挥到极致,并为制造具有特定属性和功能的分子、构建超小型计算机甚至构建能够清洁或修复纳米级电子电路的微型分子机器铺平道路。扫描隧道显微镜是在 IBM 苏黎世研究实验室发明的,其发明者于 1986 年获得诺贝尔物理学奖,在创造这种“纳米宇宙”中发挥了重要作用。STM 不仅可用于以原子分辨率对表面进行成像,还可用于定位单个原子和分子。但是,还有一些问题需要克服。大多数原子和分子都粘附在表面和 STM 尖端上,因此很难以精确控制的方式拾取和释放它们。那些“粘性”较差的原子和分子往往会在室温下抖动和跳跃。虽然可以通过将样品冷却到接近绝对零度来克服抖动问题
开发下一代光子集成电路 在过去二十年里,硅光子学 1,2 已经从学术研究转向广泛的工业应用。然而,尽管硅光子学 3 取得了商业上的成功,被用于数据中心的收发器,但硅并不是光子学和光学的理想材料。硅的带隙为 1 eV,因此不能用于可见光的生成和处理 4,5 ;另外,硅不能承受高光功率。同样,即使在最先进的全球代工厂的硅光子商业生产线中,使用数十亿美元的制造设备,损耗水平也只有每厘米 1dB。事实上,在芯片中获得超低损耗是极具挑战性的。对如此低损耗的追求不仅仅是一项学术努力:从历史上看,高锟的工作还为损耗仅为 1dB/km 的光纤奠定了基础,这导致了 2008 年诺贝尔物理学奖并彻底改变了通信领域 6 。然而,直到最近,低损耗集成光子电路的进展几十年来一直停滞不前——在 dB/cm 的水平。然而,芯片上的超低传播损耗对于众多未来应用至关重要。
摘要:数字计算机仅模拟大脑的神经元网络。例如,他们的von Neumann架构将记忆和处理器单元分开,因此导致相当大的能源消耗和环境有害的能量消散与绿色交易相矛盾。以脑为导向的(神经形态)计算,可以通过熟悉的电路网络和光子设备来重现大脑结构,这些电路网络和光子设备将这些功能集成到诸如自然大脑的能源消耗较少,效率显着增长和环保友好的功能。它们可用于建模物理,化学,生物学和神经系统中的结构和模式形成。最近的诺贝尔物理学奖(Hopfield and Hinton 2024)突出了现代机器学习在自然形成中的深层根源。模式和结构形成通过人工智能中的学习算法打开了模式识别的新应用。可以通过使用(例如光子量子芯片)与量子并行性和纠缠的量子计算的优势结合使用。他们的原则也深深地植根于自然中,最近也由物理学中的诺贝尔奖(Fack,Clauser,Zeilinger,Zeilinger 2022)强调。我们旨在集成所有这些计算范式的混合和可持续性AI。
光或电磁波是一种迷人的自然现象。它让我们能够看到从遥远星系到单个分子的所有事物。它还可以加热我们的食物,帮助我们进行交流和几乎即时的信息传递(以光速,即 3 x 10 8 米/秒)。光还带有动量,因此会对物体施加力。如果你用手电筒照射一枚硬币,硬币就会感受到光的力。但是,这种力非常小,只有皮牛顿 (pN) 的数量级。因此硬币不会移动。但如果物体也非常小,只有微米数量级呢?这正是 20 世纪 70 年代贝尔实验室的亚瑟·阿什金 (Arthur Ashkin) 试图研究的东西。他发现,紧密聚焦的光束实际上可以吸引附近强度较低的区域的粒子。捕获力与光的强度成正比,校准后,你可以看到物体移动并最终“停滞”。因此,他发明了第一个光镊(或称陷阱),并因此获得了 2018 年诺贝尔物理学奖(享年 96 岁!)。现在,它被广泛应用于许多物理和生物物理实验室,用于捕获从原子到生物细胞的任何东西(请参阅本报告末尾的参考资料)。
在发现之后的几十年中,科学家发现了在较高温度下变得超导的材料。然而,直到1986年发现的所有超导体的过渡温度都非常低,从而使它们依赖于液态氦气的冷却系统。在1980年代,两位研究人员进入了该领域,并彻底改变了超导性的研究:K。AlexMüller和J. Georg Bednorz,他们当时在苏黎世附近的鲁斯利基(Rüschlikon)的IBM研究实验室工作,苏黎世附近的陶瓷材料,涉及Perovskites,涉及Perovskites,重点介绍其化学物质,以后的型号,并在Felroctric上进行了延误,并以后进行了典型的运输。在1983年初,苏黎世大学教授K.AlexMüller对超导体感兴趣,并开始研究氧化陶瓷。突破是在1986年发现了高温超导体(HTS)的,两名科学家于1987年后的两名科学家获得了诺贝尔物理学奖。在接下来的几年中,发现了更多其他超导陶瓷,其过渡温度低于氮气变为液体的温度(-196º),从而避免了使用氦气冷却的问题。这些新材料的技术应用仍然受到限制,因为陶瓷通常很脆弱。观看有关高温超导性突破性发现的视频。
主要研讨会包括量子信息和计算领域的杰出人物的演讲,包括约翰·马丁尼斯教授(加州大学圣巴巴拉分校和谷歌量子人工智能实验室)和索加托·博斯教授(伦敦大学学院),以及印度政府前首席科学顾问 K. VijayRaghavan 教授(班加罗尔国家生物科学中心)等知名人士。研讨会还邀请了 Serge Haroche 教授发表杰出学院讲座,他因“开创性的实验方法,能够测量和操纵单个量子系统”而获得 2012 年诺贝尔物理学奖。该活动于 2023 年 2 月 17 日与 CEPIFRA 和法国驻印度大使馆合作举办。为期两天的活动还包括来自孟买印度理工学院不同部门的 QuICST 附属教职员工的座谈会和演讲,涵盖量子科学和技术的不同方面,例如量子计算和模拟、量子通信、量子传感、密码学和量子材料。此次活动还包括由著名科学家、政府官员和行业代表参加的小组讨论,探讨印度新兴的量子生态系统。研讨会共有近 250 名参与者参加,其中包括来自孟买印度理工学院和该地区其他学院和大学的学生和教职员工。
摘要1987年的诺贝尔物理学奖庆祝了发现超导铜氧化物(陶瓷),其过渡温度高于30开尔文系列。1987年标志着“高t c”超导性的开始,这是一个多元化的铜氧化物家族,它以“固有”的高t c超导性发现而无需外部压力,应变或野外调节。在接下来的几十年中,研究了一类广泛的基于氧化物的分层超导体,包括但不限于ti-,bi-,ru-,co-基于NI-基于NI的氧化物。然而,在没有铜的其他氧化物中,从未在另一种氧化物中观察到“内在”高t c超导性。因此,铜在电子配对机制中的不可思议的唯一性在凝结物理学上是一个长期存在的谜团。“高t c非常规超导性是铜的特有的吗?”在这里,我建议并证明(1)超导性在元素元素表中很常见; (2)一个模型,以增加一般分层系统中超导性(T C)的能量尺度。因此,逻辑含义是“高t c超导性无处不在”。按照这个命题,我们在分层的氧化镍中进行了第一次演示,观察到高t c超导性无需外部调制。查询:3943 6303