为了让大学二年级的本科生了解和认识物理的前沿发展，初步建立科研学术的概念，从中体会科学创新思维的建立过程，了解现代物理中存在哪些重要问题，从而逐步确定未来学习和研究的方向，形成长效驱动，增加学习动力，新葡萄88805官网面向21级物理专业本科生，包括强基班和求是书院、徐特立英才班分流学生，计划开展为期三周的博约科技讲座课程。截至目前，前两周课程已顺利完成。以下报告为博约科技讲座第二周的内容。

讲座（一）：计算凝聚态物理及其在新能源领域的应用

讲座时间：8月22日上午10:00-11:00

主讲人简介：

　　马杰，新葡萄88805官网教授。2010年在中国科学院物理研究所获得凝聚态物理博士学位，2010年至2016年在国外从事博士后研究工作，2017年入职新葡萄88805官网。研究方向为计算物理和凝聚态物理理论，主要从事半导体以及新能源材料领域的前沿研究工作，相关研究成果发表在Nat. Commun.、 Phys. Rev. Lett.、 Nano Lett.、 Adv. Mater.等国际期刊，论文总引用2000余次。

讲座内容：

　　讲座从物理学的发展历史出发，逐步开始介绍计算物理和凝聚态物理，通过举例子，让同学们明白了计算物理作为物理学的第三大分支，是以计算机技术为手段，应用数学方法来对物理问题进行数值分析和数值模拟，并在此基础上阐述了计算凝聚态物理在新能源领域中的应用及挑战。

新能源领域中太阳能的利用

　　随着全球能源危机和环境污染等问题的日益严重，新能源越来越受到人们的重视。马教授向我们讲述，新能源领域中的物理过程及其背后的物理机制也是当今科研前沿和热点之一。

　　通过计算模拟，我们可以揭示物理机理、预测新材料新现象、为实验指明方向。在报告的最后，马杰教授对学生们提出了学业上的要求，并鼓励同学们热爱科研，保持一颗好奇之心，勤奋刻苦，努力工作。

讲座（二）：量子计算：现状及未来

讲座时间：8月22日下午14:00-15:00

主讲人简介：

　　尚江伟，新葡萄88805官网副研究员、博导。2010年本科毕业于新加坡国立大学物理系并获得理学一等荣誉学位，2014年在新加坡国立大学量子科技研究中心获得博士学位，2014年到2017年先后在新加坡量子科技研究中心和德国锡根大学物理系进行博士后研究。2018年起任新葡萄88805官网副研究员，研究方向为量子信息和量子计算，主要包括量子层析、量子验证、量子测量、量子纠缠的判定和度量、非局域关联、算法的研究等。已在包括Phys. Rev. Lett./Research/Applied/A，Nature Commun.，npj Quantum Inf.等顶级学术期刊上发表论文三十余篇。目前担任SCI期刊Int. J. Quantum Inf.的编委，以及Phys. Rev. Lett./X/A，npj Quantum Inf.，New J. Phys.等期刊的审稿人。

讲座内容：

　　本次讲座，尚老师从谷歌的“悬铃木”和中科大的“九章”等量子计算机说起，带领同学们了解了量子计算的现状并一同畅想未来。尚老师先介绍了量子计算机和我们生活中常出现的传统计算机的区别，让同学们知道了量子计算机是基于量子力学的特性，不但能突破现有芯片的物理极限，还可以实现经典计算机所无法做到的强大计算功能。

尚老师带领同学们领略“九章”之美

　　尚老师讲到，量子计算机是量子物理与计算机科学相融合的新兴交叉学科，也将成为后摩尔时代具有标志性的新技术。由于量子效应的出现，经典计算机的摩尔时代必将终结，人类文明社会的持续发展必然要依仗着新一代信息技术的出现！

讲座（三）：数学物理方法导学1

讲座时间：8月24日上午10:00-12:00

主讲人简介：

　　余智明 新葡萄88805官网，准聘教授、博士生导师。研究方向集中在理论凝聚态物理领域，尤其着重于凝聚态系统的磁性和散射相关的特殊物性，及基于对称性预言和分类新奇物态。代表性工作有拓扑金属中的磁响应行为、Andreev反射中的横向位移、新奇物态的分类、二维新奇材料等。

讲座内容：

　　数学物理方法作为物理类专业本科生一门重要专业基础课程，它为后继的四大力学课程提供必需的数学基础。在本学期，我们将学习复变函数论和数学物理方程两大部分，并侧重于介绍它们在物理学上的应用。为了我们能提前了解该课程的基本情况和教学特点，在学习过程中更加游刃有余，余智明老师为我们带来了时长三个小时的精彩讲座。

　　此次导学包括三个方面的内容。首先，余老师给我们展示了数学物理方法的核心思路——建模、求解、分析，为了我们能更好地理解这一过程，余老师举了吉他弦的例子，用求解数学模型的方法得到了弦振动方程及其所对应的多个物理量，让我们直观认识到数学物理方法在解决物理问题时的便利。同时，我们作为物理专业的学生，只掌握数学工具远远不够，于是如何从数学模型中发现物理本质就成了余老师导学课讲解的重点。

从数学模型中发现物理本质

　　不仅如此，余老师还和我们详细介绍了国内外经典的数学物理方法教材，供我们根据自己的时间与需求进行选择。最后，通过往年学生的课程学习情况，对我们大二新生，余老师提出了适合我们大部分人的学习建议，也给出了详尽的课程安排与考核方式，让不久之后接触数学物理方法的我们对这个学科不至于完全陌生、难以理解。

讲座（四）：数学物理方法导学2

讲座时间：8月24日下午14:00-15:00

主讲人：余智明

讲座内容：

　　本次数理方法导学主要是对预备知识的简单讲解，例如二阶齐次线性方程的求解方法。余老师通过一个不太复杂的题目，采用互动式的教学方法，引导同学们积极思考尝试。在讲解过程中，余老师多次用谈心的口吻鼓励我们坚持学习，拒绝摆烂，他从自身的阅历出发，警示我们放纵自己的风险。而以分数为基础的评价方式，更在很大程度上杜绝了我们的侥幸心理。余老师想传达给我们的，就是要认真对待这门课程、认真对待自己的学习。

讲座（五）：面向未来计算的神经拟态器件设计

讲座时间：8月26日上午10:00-11:00

主讲人简介：

　　孙林锋  2016年博士毕业于新加坡南洋理工大学，曾任韩国成均馆大学(QS排名:全球前100)研究教授。研究方向集中在探索和开发新型低功耗具备类脑功能的神经形态器件，以应对当前摩尔定律失效以及冯诺依曼架构导致的能效低下等重大问题。参与三星电子、三星先进技术研究院的大型科研项目。回国后主持国家自然科学基金，北京市自然科学基金重点项目，国家级高层次青年人才启动基金等。曾入选海外优秀留学生，韩国“高丽学者”，ICDT 2020中韩青年科学家领袖，徐特立青年学者，国家级高层次青年人才等荣誉。

讲座内容：

　　孙林锋教授首先介绍了人工智能这一概念是怎样提出的，随后举了近年一些比较有名的人工智能来提起大家的兴趣，如阿尔法狗。接着孙林锋教授提到了人工智能发展的硬件和软件相关的问题，并向同学们介绍了脑计划及其发展。

类脑计算的优势

　　随后，孙林峰教授向同学们介绍了类脑计算这一重要内容，着重讲解了忆存器这一器件，并用突触的神经传导进行类比。最后，孙林锋教授介绍了自己课题组正在进行的工作，邀请同学们参观他的实验室。

　　通过这个讲座，同学们对人工智能这一听起来高大上的事物不再陌生，更加深刻地认识到了人工智能的发展对人类社会的影响。讲座也唤起了同学们对人工智能这一前沿领域的兴趣，在最后，同学们针对神经网络的传导提出了许多问题，孙林锋教授对这些问题进行了一一解答。

讲座（六）：多种量子算法的电路实现

讲座时间：8月26日下午14:00-15:00

主讲人简介：

　　陈天，副教授，博士生导师。主要的研究方向包括拓扑量子计算理论及相关实验实现、基于经典电路实验平台实现对于物质拓扑态的观测与精细调控、量子随机行走理论和实验研究。

讲座内容：

　　讲座的开始，陈老师向同学们引入了基尔霍夫定律的概念，随后通过一道例题向同学们展示了该定律在实际生活中的应用。接着，陈老师和同学们一起推导了势场中一维粒子的一般薛定谔方程，并用严谨的数学证明将方程扩展到三维。然后，陈老师讲解了N=4x2=8的格点模型，将经典电路与量子力学现象建立了联系。

　　陈老师细心讲解推导过程

　　通过这场讲座，同学们认识到了多种量子算法的电路实现，并对这一领域有了感性的认知，严谨的数学证明过程也吸引到了许多同学，大家认识到了数学的魅力以及数学在物理领域的重要性。