新闻及香港科大故事
2025

新闻
科大领导团队通过使用超冷费米子 实现二维非厄米趋肤效应的突破性量子模拟
由香港科技大学(科大)领导的科研团队,近日通过使用超冷费米子在二维空间中进行了有关非厄米趋肤效应的量子模拟,并取得了突破性进展,标志着量子物理研究的重要进步。
量子力学通常考虑一个与其环境良好隔离的系统,可以描述从固体中的电子行为到量子设备中的信息处理等普遍现象。这种描述通常需要一个实值可观察量,具体来说,就是一个厄米模型(哈密顿量)。然而,当量子系统与其环境交换粒子和能量时,可以保证具有实特征值和能量守恒的模型的厄米性质就会被破坏。这样的开放量子系统可以通过非厄米哈密顿量有效描述,并提供了对量子信息处理、曲面空间、非平凡拓扑相位甚至黑洞等领域的关键见解。然而,关于非厄米量子动力学,尤其是在高维度情况下,仍有许多问题尚未解答。
与北京大学(北大)合作,来自两所大學的物理学家们模拟了一个引人入胜的现象——非厄米趋肤效应(NHSE),该效应涉及将特征态积聚在开放系统的边界。这一成功的演示标志着关键的进展,因为先前对非厄米趋肤效应的实验实现仅限于较低维度或经典系统,而不是量子系统。
这一发现于2025年1月8日发表在《自然》期刊上。该研究由科大物理学系曹圭鹏教授领导,在自旋轨道耦合的光晶格中为超冷费米子创建了一个具有可调耗散的二维非厄米拓扑带,揭示了非厄米趋肤效应。
曹教授表示:「我们的工作揭示了一个引人入胜的系统,使我们可以探索非厄米性如何与对称性和拓扑相互作用。」曹教授说:「我们的实验自然地成为了一个量子多体系统而非经典系统,从而开辟了使用带有耗散的超冷费米子进行非厄米量子动力学研究的途径。」
2024

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科大工学院创全球首款高光效深紫外显示晶元 推进无掩模光刻技术发展
香港科技大学(科大)工学院成功研发一款全球首创的深紫外microLED显示阵列晶元,此高光效晶元可配合无掩模紫外光光刻技术,提升其光输出功率密度准确性,并以较低成本及更速效的方法推动半导体晶片生产的技术发展。
这项研究由科大先进显示与光电子技术国家重点实验室创始主任郭海成教授指导,并与南方科技大学和中国科学院苏州纳米所合作。
光刻机是用以制造半导体的重要设备,它利用短波长的紫外光构成不同图案,从而生产出各种集成电路晶片。然而,这种运用传统汞灯和深紫外LED光源的制作有不足之处,例如器件尺寸大、解析度低、能源消耗高、输出的光效低且功率密度不足,不利于晶片制作。
为了解决上述难题,研究团队制造了一个无掩模光刻原型机平台,利用它制作了首个由深紫外microLED无掩模曝光的microLED显示阵列晶元。过程中提高了紫外光萃取效率、增强其热分布效能,并改善了晶体外延的应力释放。
郭教授特别提到:「团队制作的microLED显示阵列晶元成功实现了多项关键性技术突破,包括提高了光源的功率及效能、图案显示解析度、提升荧幕性能及快速曝光能力。此microLED显示晶元有效地将紫外光源和掩模版上的图案融为一体,迅速地提供足够的辐照剂量为光阻剂进行光学曝光,推进半导体生产技术发展。」
郭教授进一步指出:「近年来,低成本、高精度的无掩模光刻技术已成为半导体行业的新兴研发热点。由于这种技术能够更灵活调整曝光图案,从而提供更多样化的定制选项,并节省制造光刻掩模版的成本。因此,对于自主开发半导体设备而言,有助提高光阻剂敏感度的短波长microLED技术显得尤为关键。」
科大电子及计算机工程学系博士后研究员冯锋博士总结道:「与其他具代表性的研究相比,我们实现了更小的器件尺寸、更低的驱动电压、更高的外量子效率、更高的光功率密度、更大规模的阵列尺寸,以及更高的显示解析度。这些都是关键的性能提升,各项指标均显示,本研究的成果领先全球。」

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八所政府资助大学合办「香港伙伴周」 推广「留学香港」品牌
继去年取得丰硕成果后,由香港八所大学教育资助委员会(教资会)资助大学合办的「香港伙伴周」,今年联合邀得58所海外合作大学的代表参与,借此推广「留学香港」品牌,并促进本地大学与海外大学的联系。
八所本地大学代表包括香港城市大学(城大)、香港浸会大学(浸大)、岭南大学(岭大)、香港中文大学(中大)、香港教育大学(教大)、香港理工大学(理大)、香港科技大学(科大)及香港大学(港大)。活动旨在积极响应政府打造香港发展成为国际教育枢纽的愿景,成功邀请58所海外大学成为合作伙伴,较去年38所大幅增加。这些多元化的国际伙伴来自不同国家,涵盖澳洲、奥地利、加拿大、捷克、法国、德国、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、立陶宛、荷兰、纽西兰、挪威、波兰、俄罗斯、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、英国及美国。
大学教育资助委员会秘书长邓特抗教授,欢迎来自世界各地的大学伙伴参与计划。他特别提到香港具备独特的优势和机遇,并拥有世界一流的研究及学生设施,能吸引国际交流生。邓教授表示:「我们在促进国际合作及丰富学生学习体验的共同愿景,让大家汇聚于此。除了优质教育外,香港亦提供各种机遇,让学生与来自世界各地的同侪建立友谊,开拓视野,体验多元且丰富的文化。」
「香港伙伴周」于12月8至14日举行,邀得多名行业领袖担任主讲嘉宾,分享对香港最新发展的真知灼见。汇丰粤港澳大湾区战略发展董事总经理王泽博女士率先介绍香港的发展及作为大湾区一部分的策略定位。其后,汇丰亚太区人力资源香港区主管郑文婷女士,深入探讨国际学生在香港发展事业的机遇,以及分享对未来技能需求的展望。西九文化区管理局董事局副主席兼M+博物馆主席陈智思先生则分享香港在艺术与文化领域的发展前景。
各大学的管理层及教职员陪同海外大学伙伴代表参观校园设施,包括:

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科大团队研发热电气溶胶印表机 大幅加快压电生物薄膜生产
香港科技大学(科大)工学院的研究团队开发了一种热电气溶胶(TEA)生物印表机,显着提高了压电生物薄膜的生产效率。与现有方法比较,这项创新技术能将制膜速度提升数以百倍。凭着这项突破,生物相容和生物可降解电子设备中的压电部件将得以实现工业规模生产。特别在医疗领域,此技术展现出极大的应用潜力,例如制作术后临时心脏起搏器中的超声能量收集器。
压电生物材料是能够在机械应变作用下,产生电能的生物材料。有见于其卓越的电机特性丶生物相容性和生物可吸收性,科学界越来越关注它在生物医学微机电系统丶可穿戴和植入式电子设备以及生物组织治疗中的应用潜力。
然而,这种材料亦有其难以克服的缺点,就是巨集观压电性较弱丶机械性能差,以及难以大规模生产,这些因素一直窒碍其应用发展。近期,由科大机械及航空航天工程学系的杨徵保教授领导的团队,联同香港城市大学(城大)和洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne)的共同研究项目,取得重大突破。团队利用热电复合场诱导的气溶胶形成,成功开发了一台TEA生物印表机,实现了压电生物薄膜的一步丶高通量丶卷对卷制造。
杨教授表示:「传统的生物分子组装方法通常需要较长的畴对准时间,一般可长达48小时。另一个问题是,现行技术无法同时实现高速和多功能制造,对列印尺寸丶结构和功能的控制也显得不足,往往导致制成品出现不必要的材料结构缺陷。」
杨教授进一步指出,传统的制造方法过程复杂,而且成本高昂,令大规模生产不可行。为了突破这些限制,研究团队采用了电场力操控气溶胶,并藉助静电斥力实现同质成核,以确保气溶胶高通量地沉积到基材上。
在本实验中,研究人员使用一块配备九个喷嘴的列印面板,构建了一台三维卷对卷TEA印表机。当热电耦合场达到足够强度时,微墨水流便会被拉拽丶雾化并气溶胶化,沉积到卷对卷平台上,形成连续的薄膜或微图案。杨教授解释:「研究结果显示,我们的TEA方法透过电动气溶胶化和原位电极化,能够实现每日约8,600毫米的列印长度,速度比现有技术快两个数量级,换句话说,即是数以百倍计的提速。」

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科大推动创新教学及AI教育 荣获三项国际教育奖项
香港科技大学(科大)教育创新中心近日荣获三项国际教育殊荣,充分展现科大在开创AI教育方面的领先地位。获奖的两个课程均由中心团队开拓,积极将人工智能(AI)融入于教学当中,透过崭新教学法,提升学生的课堂参与度之余,亦促进自主学习。
其中一个获嘉许的科大教学团队,于被誉为教育界「奥斯卡」的2024 年「QS 全球教学创新大奖(QS Reimagine Education Awards)」中,在「混合及在场式学习( Blended and Presence Learning)」组别获得银奖。QS 全球教学创新大奖旨在表彰创新兼能提升学习成效的教学方法,今年一共接获逾1,300份参赛提名,为历届最高。同一团队亦在2024年「亚洲数位学习论坛」中获优异教学组别金奖。此外,另一团队则在2024年「世界慕课与在线教育联盟优秀课程奖」中脱颖而出,该比赛旨在表扬杰出的线上课程及创新的STEM教学教案,而科大是本港唯一一所于该比赛获奖的大学。
两项获表彰的课程分别是「高等教育教学导论」及「 AI 智能与社会:道德、认知与批判」。前者由科大教育创新中心专业发展主管朱子碧博士领导,利用 AI聊天机器人及游戏化教学模式启发研究生思考创新教学方法,以培育新一代具前瞻性的教学人员。后者由科大教育创新中心主任Sean MCMINN博士和科大商学院客座副教授崔俊洛教授共同设计及指导,透过AI工具即时在课堂上评核学生作业及其回应,并引导学生反思评核结果,掌握AI工具的优势及潜在风险,从而激发学生的思辩能力及分析性思维,推动自主学习。
Sean MCMINN博士表示:「作为创新教育的先驱,科大一直致力提倡创新思维,善用先进的教育科技及创新教学法,提升学生的学习兴趣及动机,促进教学相长。是次教育创新中心团队主导的课程荣获国际认可,充分肯定了中心为拥抱AI世代的准备工作,我们将继续努力不懈,引领教育创新,以启发新一代。」

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Pioneering the Future of Microelectronics and Integrated Circuits(只供英文版本)
Electronic and Computer Engineering (ECE) drives computation, energy, information, and communications technologies that are at the core of a vibrant, interconnected global economy. It is the innovation engine behind 5/6G wireless networks, robotics, Internet of Things (IoT), micro-displays for augmented/virtual reality, power systems for electric vehicles and data centers, and artificial intelligence running on integrated circuits fabricated on semiconductor chips, all of which have fundamentally impacted our society. By constantly adapting to an ever-changing world, electronic and computer engineers turn challenges into possibilities.

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科大聘最受欢迎AI讲师任主播 跳出课室报导大学成就
随着AI技术发展一日千里,香港科技大学(科大)继早前首创亚洲第一批「AI讲师」后,再创新猷「聘请」获学生票选为「最受欢迎AI讲师」的Fiona出任科大首位AI主播,肩负报导大学发展、科研成就及重大活动的重任。
这位「AI主播」已于校园电视上亮相,为师生提供一种新颖的方式来了解大学的最新资讯,其他讲师亦已陆续加盟主播行列,务求为师生缔造新鲜感,并体验AI科技的威力。
此项计划由科大环球事务及传讯处牵头推动,自AI讲师面世以来,团队便与科大(广州)计算媒体与艺术学域讲座教授及科大新兴跨领域讲座教授许彬及其学生展开合作,了解「AI讲师」的技术及学生反馈,并探索「招揽」他们出任校园主播的可行性。
许彬教授表示:「由于这批AI讲师的神情及动作皆较过往技术自然逼真,逾九成受访学生均希望他们能继续执教鞭。我们正着手推出AI讲师2.0,引入答问功能,以进一步提高教学互动性。我们很高兴这项技术获应用到更广泛的层面,让AI技术渗入日常生活中。」
科大协理副校长(环球事务及传讯)陈佩珠女士指出:「在这个资讯百花齐放的世代,要成功引起公众兴趣并不容易。随着AI科技的普及,科大一直致力推动AI技术的广泛应用,冀透过不断实践,探索AI的潜能,并引领技术进步及创新,是次跨部门的协作正是又一显例。」

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港科大牵头嫦娥八号国际合作项目
香港科技大学(港科大)今日公布,正式通过国家航天局遴选,获委任领导「嫦娥八号」多功能月面作业机械人暨可移动充电站国际合作项目。港科大将领军海内外航天专家团队,研制具灵巧操作及移动充电设备的多功能月面机械人,为国家探月任务作出贡献。
嫦娥八号为国家探月工程四期的重要项目,计划于2028年前后实施发射,是由中国牵头建立国际月球科研站的先行计划之一,为未来在月球极区长期维持无人月球站建立基础。作为是次「嫦娥八号」国际合作操作机械人项目的主导机构,港科大将联同多个香港本地、内地以及国际单位,包括香港理工大学(理大)、香港大学(港大)、香港中文大学(中大)、香港城市大学(城大)、上海航天技术研究院(航天八院)、大连理工大学、深圳大学以及南非国家航天局等,携手实现从概念、研制、生产、测试到系统的前沿航天技术创新。项目已获香港创新科技署资助,透过InnoHK研发平台成立「香港太空机械人与能源中心」负责此任务,进一步推进跨院校与地域间之合作。
港科大校长叶玉如教授表示:「港科大衷心感谢国家航天局的信任以及特区政府的支持,对于能牵头参与国家探月工程感到极为鼓舞。航空航天工程学是港科大重点发展领域之一,继去年八月成功发射了香港高教界首颗高分辨光学卫星,港科大专家团队正研发的『高分辨率全球温室气体探测』项目,未来亦有望于中国空间站应用。我们对参与嫦娥八号国际合作项目亦引以为傲, 这个项目标志着港科大在航天深空探索领域踏上重要里程。我们将继续发挥在航天领域的领先科研优势,为国家航天事业作出贡献。」
港方领军的机械人总重量达100公斤,能在月球极端环境下进行科学探测,仪器布置和安装等任务,并将配备移动无线充电功能,为不同月面设备充电,以提升月球探测和协同作业能力,推动深空探测领域的技术发展,助力未来月面建设国际月球科研站拓展科学研究。