新闻及香港科大故事
2022
新闻
科大学者发现利用损耗实现量子控制的新方法
香港科技大学(科大)的研究人员发现一个新方法,利用粒子损耗这种在量子器材中通常需要避免的过程来控制量子态,有机会能为实现前所未有的量子态开闢新的途径。操控量子系统需微妙地掌控量子态,不能有丝毫不完美的运作出现,否则量子态中的有用信息会被扰乱。其中,有份组成系统的粒子出现损耗,乃掌控量子领域中面对最普遍而重大的挑战。科学界一直透过孤立系统来避免这个问题。惟现在,科大的研究人员发现了一种能通过原子量子系统中的损耗来控制量子的方法。这项发现近日於《自然物理》杂誌上发表。负责这项研究的科大物理学Hari Harilela副教授曹圭鹏表示,研究结果显示「损耗」有潜力成为量子控制的开关。「量子力学的教科书指出,只要把系统从环境中有效分隔开来,系统便不会受粒子损失的影响。然而,不论是传统系统抑或量子系统,开放的系统总是无处不在。而正如非厄米特物理学理论所形容,这样的开放系统呈现了很多有违直觉,以及无法在厄米系统中观察到的现象。」含损耗的非厄米物理学在传统系统中早已得到充分的探讨,但直到最近,这种有违直觉的现象方在真正的量子系统中得被观察得到且加以实现。在这次研究工作中,科大的研究人员改变了系统的参数,沿著特殊点(亦即非厄米系统中的奇异点)周围建立了一个闭环路径,发现了闭合路径旋转的方向(例如顺时针或逆时针),能决定最终的量子状态。该团队的另一位负责人,科大物理学系李赞恒教授表示:「这种跟手性有关的特性﹕即围绕奇异点、由方向决定的量子态转化,可以是量子控制的一个重要组成部分。我们现正站立於控制非厄米量子系统的起始点。」
香港科大故事
引人入胜的数字游戏
我从来算不上好学生,直到我发掘了真正的学习兴趣。
科大工学院工程教育助理教授梁炜霆年少时热爱电子游戏,一直渴望投身电玩行业,从来没想过当一位老师,更遑论赢取教学奖项。
这位2021科大「卓越核心课程教学奖」得主直言:「上大学前,我从来算不上好学生!直到我对计算机科学产生兴趣才有所转变,更在大学和研究院进修这一门专业,取得科大博士学位。转眼间,从一位教学助理变成科大教授。」
现实不似预期
梁教授执教的得奖课程「 COMP2711 计算机科学与离散数学工具」,简单而言涉及概率、图论和计算理论。授课初期,他沿用昔日大学恩师的教学方法,但面对比自己年轻整整10年的学生,很快便发觉不能「萧规曹随」。
梁教授回想说:「我当学生时,上课没有powerpoint,没有影片,也没什么辅助教学的工具。上课时,大家只管埋头抄笔记,甚至没有多少时间发问!起初,我尝试照搬从前的一套,但根本不能激发学生的学习兴趣,令我知道必须改变。」
旧的一套不管用,梁教授马上改变策略,每一课开始时向学生提出一些有趣问题,挑战年轻人的脑筋。