量子计算技术成太空战“杀手锏”，美国军方称需严阵以待

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:58
　　从引力波到量子纠缠，实验是关键　　从引力波到量子纠缠，几乎所有的基础科学理论的验证都需要工程 ...

　　物理学家雷纳·韦斯（Rainer Weiss）发明了激光干涉仪引力波探测器，正是这个“经得起时间考验的设计”为验证引力波奠定了实验基础；在这一基础上，另一位物理学家巴里•巴里什（Barry Barish）建立起了激光干涉引力波天文台LIGO，并将引力波项目打造成一个世界级的大科学项目。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:58
　　物理学家雷纳·韦斯（Rainer Weiss）发明了激光干涉仪引力波探测器，正是这个“经得起时间考验的设计 ...

　　上述三位科学家共同获得了2017年诺贝尔物理学奖。巴里什表示：“几乎每一个科学发现都需要工程的支持，建构实验需要现代物理学、天文学等基础知识背景。科学家更需要提出精准和领先的需求，但我们也需要精准、系统的工程验证，才能够运转LIGO这样的仪器，实现灵敏的激光测量。”

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:58
　　上述三位科学家共同获得了2017年诺贝尔物理学奖。巴里什表示：“几乎每一个科学发现都需要工程的支持 ...

　　今年的诺贝尔物理学奖得主阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）和约翰·克劳泽（John Clauser）则是用光子纠缠实验证明了证明贝尔不等式，反驳了爱因斯坦的定域性理论，证明了宇宙的非定域性。另一位科学家安东·塞林格（Anton Zeilinger）的实验则让量子纠缠的应用变得更加具体。后来塞林格还与中国科学院潘建伟院士团队完成了洲际量子通信实验，在国际上首次实现北京-维也纳两地量子保密通信。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:58
　　今年的诺贝尔物理学奖得主阿兰·阿斯佩（Alain Aspect）和约翰·克劳泽（John Clauser）则是用光子纠 ...

　　这些例子都说明基础科学研究与实验工程密不可分。美国天体物理学家、2011年诺贝尔物理学奖得主亚当·里斯（Adam Riess）告诉第一财经记者：“科学家是设立目标的人，在将问题分解后，可以交由工程师按照需求完成测试，最终形成可靠的方案来实现预期的结果，在这一过程中，工程师发挥了重要的作用。”里斯曾致力于哈勃望远镜大科学项目。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:59
　　这些例子都说明基础科学研究与实验工程密不可分。美国天体物理学家、2011年诺贝尔物理学奖得主亚当· ...

　　人才培养思维要转变

　　随着技术的进步发展，对工程人才的要求也越来越高，他们已经不仅仅是传统的机械加工技师，更是需要懂科学的交叉性复合人才。

　　在近十几年的技术发展过程中，涌现出像特斯拉CEO马斯克这样的人才。马斯克还因“在可重复使用运载火箭，可持续运输和能源系统的设计、工程、制造和运营方面取得的突破”当选美国国家工程院院士。

　　马斯克也注重工程技术人才的培养，他曾表示正在认真地考虑在得州办一所理工学院。目前马斯克已将特斯拉的总部迁往得克萨斯州。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:59
　　人才培养思维要转变　　随着技术的进步发展，对工程人才的要求也越来越高，他们已经不仅仅是传统的机 ...

　　而在中国，这样的高端工程技术人才数量仍然严重缺乏。丁奎岭解释了其中一个重要的原因：“工程人才培养需要随着现代产业发展不断优化调整，要实现由单一学科以知识传授为主，向复合型以能力培养为主的转变，换言之，以往我们是用过去的知识培养现在的人才，去解决未来的问题，今后要用未来的眼光培养未来的人才，创造未来的世界。”

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 09:59
　　而在中国，这样的高端工程技术人才数量仍然严重缺乏。丁奎岭解释了其中一个重要的原因：“工程人才培 ...

　　中国科学院院士、东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳告诉第一财经记者，基础研究与工程应用在过去相当长的一段时间里是“两张皮”。“比如材料科学和应用以前是脱节的，做技术研究的科学家，不太会想到去找工程师合作，而工程师对基础科学也缺乏了解，但是现在人们越来越发现，工程问题本质上是科学问题，而科学问题也需要用工程的手段来解决，两个领域正在加速融合。”她说道。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 10:00
　　中国科学院院士、东华大学材料科学与工程学院院长朱美芳告诉第一财经记者，基础研究与工程应用在过去 ...

　　朱美芳表示，东华大学材料科学与工程学院现在就在致力于培养一批既懂科学、又懂工程的复合型交叉人才。“首先要让学生对某一方面的科学问题产生兴趣，并且要培养他用工程化的方法解决问题的能力。这是一种全新的教育模式，老师和学生都在探索中。”她对第一财经记者表示。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 10:00
　　朱美芳表示，东华大学材料科学与工程学院现在就在致力于培养一批既懂科学、又懂工程的复合型交叉人才 ...

　　为此，朱美芳鼓励自己的学生与不同领域的人交流，并创造这样的机会。“我一直坚持认为，有交叉的地方就最容易取得突破。例如材料与生命科学领域的交叉，有望创造出全新材料的医疗器械，这需要年轻一代人的努力。”她表示。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 10:00
　　为此，朱美芳鼓励自己的学生与不同领域的人交流，并创造这样的机会。“我一直坚持认为，有交叉的地方 ...

　　在朱美芳的鼓励下，已经有学生开始“工程跨界”。她告诉第一财经记者，一位学生在观看完心脏支架介入手术后，就对医疗器械产生了兴趣，希望能研发一种新的材料，应用到心脏支架上。“现在我的这位学生经常和医生科学家们一起讨论，我觉得这种思维的碰撞很好，跨界之后才有望诞生引领性的成果。”朱美芳告诉第一财经记者。

毋问我从哪里来

首个石墨烯超导量子干涉装置面世

2022年11月07日 02:04 媒体滚动

　　科技日报北京11月6日电 （记者刘霞）瑞士科学家在最新一期《自然·纳米技术》杂志上发表论文称，他们利用石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置，用于演示超导准粒子的干涉。最新研究有望促进量子技术的发展，也为超导研究开辟了新的可能性。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:07
首个石墨烯超导量子干涉装置面世

2022年11月07日 02:04 媒体滚动

　　2004年石墨烯横空出世，自此引发广泛关注并获得大力发展。石墨烯是目前已知最薄、强度最高、导电导热性能最好的新型纳米材料。随着研究的不断深入，其更多特性也一一浮出水面。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:07
　　2004年石墨烯横空出世，自此引发广泛关注并获得大力发展。石墨烯是目前已知最薄、强度最高、导电导热 ...

　　双层扭转石墨烯——两个原子层相对于彼此稍微有所扭转是近几年的研究重点。一年前，苏黎世联邦理工学院固态物理实验室的克劳斯·恩斯林团队证明，扭转双层石墨烯可用于制造超导设备的基本组成部分约瑟夫森结。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:07
　　双层扭转石墨烯——两个原子层相对于彼此稍微有所扭转是近几年的研究重点。一年前，苏黎世联邦理工学 ...

　　在最新研究中，恩斯林科研团队利用扭曲石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置（SQUID），用于演示超导准粒子的干涉。传统SQUID正广泛应用于医学、地质学和考古学等领域，其灵敏的传感器能够测量磁场的微小变化，但其只与超导材料一起工作，因此在工作时需要使用液氦或氮气进行冷却。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:07
　　在最新研究中，恩斯林科研团队利用扭曲石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置（SQUID），用于演示超 ...

　　新研制的石墨烯SQUID的灵敏度并不优于传统铝制SQUID，且也必须冷却至绝对零度之上2℃，“但最新研究大大拓宽了石墨烯的应用范围，此前我们已经证明石墨烯可用于制造单电子晶体管，现在又增加了超导设备。”恩斯林指出，“在量子技术中，SQUID可以容纳量子比特，因此可用作执行量子操作的元件。此外，通常情况下，晶体管由硅制成，SQUID由铝制成，不同材料需要不同加工技术，但现在它们都可由石墨烯制成。”

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:07
　　新研制的石墨烯SQUID的灵敏度并不优于传统铝制SQUID，且也必须冷却至绝对零度之上2℃，“但最新研究 ...

　　恩斯林补充道，石墨烯内存在不同的超导相，但还没有一个理论模型来解释它们。最新成果也将为超导研究带来新的可能性，有了这些组件，也许能更好地理解石墨烯中的超导性是如何产生的。

毋问我从哪里来

毋问我从哪里来 发表于 2022-11-7 17:08
　　恩斯林补充道，石墨烯内存在不同的超导相，但还没有一个理论模型来解释它们。最新成果也将为超导研究 ...

　　总编辑圈点

　　石墨烯具备一系列卓越的性能：你能想象到的最薄的材料、比表面积最大的材料、目前已知最坚固的材料、延展性和柔韧性最强的晶体、导热性也打破已有纪录。自问世以来，石墨烯吸引了材料领域科学家的极大关注，新的研发成果层出不穷。但不得不说，石墨烯问世的时间并不算长，石墨烯的量产制备和产业应用仍在探索之中。这也是为什么，我们虽然可以在市场上“偶遇”一些石墨烯产品，但并不常见。当然，这些都难以掩盖石墨烯的巨大应用潜能，我们仍需多给它一些时间。