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配有丰富的教玩具以及多媒体内容

时间:2018-08-20 09:37 来源:未知 作者:admin 点击:
近期,中国科学院物理研究所、中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队利用极低温-强磁场-扫描探针显微系统首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模,即马约拉纳任意子。该马约拉纳零能模纯净度高,能在相对更高的温度下得以实现,且材料体系简单。
  近期,中国科学院物理研究所、中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队利用极低温-强磁场-扫描探针显微系统首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模,即马约拉纳任意子。该马约拉纳零能模纯净度高,能在相对更高的温度下得以实现,且材料体系简单。该成果对构建稳定的、高容错、可拓展的未来量子计算机的应用具有极其重要意义。相关研究成果于8月16日在线发表在《科学》(Science)上。
  1937年,意大利理论物理学家Ettore Majorana预言了自旋为1/2的中性费米子,其反粒子是它本身,并认为是一种基本粒子。之后人们把这种神奇的粒子称为马约拉纳费米子,并猜测构成物质世界的基本粒子中的中微子有可能是马约拉纳费米子,但目前尚未得到实验上的证实。马约拉纳费米子不带电荷,理论上认为马约拉纳费米子是由粒子及其反粒子构成。近年来,理论研究表明在凝聚态物质中也可能存在遵守马约拉纳性质的准粒子,被称为“固体宇宙”中的马约拉纳费米子。当一个马约拉纳费米子被束缚在一“点”上时,会变成两个马约拉纳任意子,具有奇特的非阿贝尔统计,可用来构造拓扑量子比特,应用于自容错的量子计算机。
  量子计算机相较于传统计算机具有更快的运行速度与更大的计算量。然而,制约量子计算机发展的一个重要因素就是传统的量子比特特别容易受到外界环境的干扰而发生退相干,从而导致计算的失败;而基于马约拉纳的任意子的拓扑量子计算机对于环境的这种局部扰动有很强的抗干扰能力,自身带有高容错的秉性。因此,在材料中发现马约拉纳任意子对构建高度稳定的量子计算机具有重要意义。
  在凝聚态物质中,人们在多种系统中尝试发现马约拉纳费米子,但具有非常大的难度和挑战性,也是国际科技界激烈竞争的战略制高点之一。理论上预言在p波超导体的激发态中可以找到马约拉纳费米子,然而至今仍缺少直接证据证明p波超导体的存在。2008年,傅亮等人指出,当把拓扑绝缘体和超导体放在一起时,这个系统就具有类似p波超导体的性质。基于该思想,2012年荷兰代尔夫特理工大学Kowenhoven研究组,2014年美国普林斯顿大学Yazdani研究组,2015年上海交通大学贾金锋研究组,2016年丹麦玻尔研究所Marcus研究组,分别宣称找到了马约拉纳任意子的证据。2017年美国加州大学王康隆、斯坦福大学张首晟等人在量子反常霍尔效应体系发现了半个量子电导,提供了马约拉纳费米子的证据。然而,这些马约拉纳任意子/费米子存在的体系都需要构造异质结构,其工艺复杂,并且需要极低温(小于1K)条件。近期,中国科学院物理研究所丁洪领导的国际合作团队,首次在铁基超导体(FeTe0.55Se0.45,Tc=15K)中发现超导拓扑表面态,其中最有力的证据发表在2018年3月的《科学》上。
  这次关于马约拉纳零能模探索的重大突破,物理所、国科大高鸿钧研究组博士研究生王东飞、范朋等与丁洪研究组博士研究生孔令元等,利用高鸿钧研究组自主设计、集成研制的超高真空-极低温-强磁场-扫描隧道显微镜-分子束外延-低能电子衍射联合系统,对美国布鲁克海文国家实验室顾根大研究组提供的高质量FeTe0.55Se0.45样品展开了系列探索,并与美国麻省理工学院的傅亮进行了理论合作。研究发现,在该样品的磁涡旋中心“点”存在不随空间位置劈裂的零能束缚态,变温以及变磁场的数据最终确定位于磁涡旋中心的束缚态即为马约拉纳任意子,并且不与其它的准粒子态混合,马约拉纳成分纯度很高。进一步实验发现该马约拉纳任意子在6T以下磁场以及4K以下温度都能稳定存在。 人工智能可以用在哪里?台风的名字是怎么来的?水龙头是怎么工作的?为什么厨师要戴高帽子?……如何通过动手操作,探究科学知识,让孩子们从中感受到科学的无限乐趣。今年,“乐智小天地”小学版的主角人物“可乐球”,将接棒广受学前儿童喜欢的“巧虎”,继续陪伴小朋友进入小学生活学科学。
  国家自然科学基金委员会发布公告称,今年决定拿出5.2亿元,资助优秀青年科学基金项目400项,其中,武汉7个单位的22个项目入选。
  武汉7家入选的单位分别是华中科技大学、武汉大学、中国地质大学(武汉)、华中农业大学、华中师范大学、中国科学院武汉病毒研究所、中国科学院武汉植物园。华中科技大学入选项目最多,共有非线性腔光力学、高储能密度电容器技术等6个项目,其次为武汉大学,共有阿尔茨海默病的发病机制、核酸化学生物学研究等5个项目。 2017年1月19日,教育部发布关于印发《义务教育小学科学课程标准》的通知,其中强调,小学科学教育对从小激发和保护孩子的好奇心和求知欲,培养学生的科学精神和实践创新能力具有重要意义。该《标准》同时确保落实规定课时,如:小学科学课程起始年级调整为一年级,原则上要按照小学一、二年级每周不少于1课时安排课程。
  科学探究力对小学生的成长,有何意义?华东师范大学教育学部教授、博士生导师吴遵民认为,科学探究能力对孩子的一生,都具有极其重要的价值和意义。科学精神在补习班中是培养不出来的。培养孩子的科学意识,应从小探索自然,让孩子玩得更有水平、更科学,就是在保护并培养孩子的科学探究能力。如何在生活中进行科学教育?比如:可以多走进自然,对自然进行观察,从而提高科学探究能力。“先培养热爱科学的兴趣,再有追求科学的精神,家长要注意呵护孩子的探究欲望。”吴遵民说。
  “打雷时,为什么有轰隆隆的声音?”“吹泡泡的时候,怎样可以使泡泡不容易破?”“为什么有些树的叶子到了秋天,就会掉下来?”……此次在2018上海书展上首发的 “乐智小天地”小学生彩虹版新书,既有结合STEAM教育热点和人工智能的编程机器人主题,又有体现环保理念的过滤净化主题;既有弘扬中国传统文化的脸谱绘画,还有包含机械原理的液压抓球球体验等,围绕科学主题,配有丰富的教玩具以及多媒体内容,充分考虑到小学一年级孩子在学习和思维探究等方面的能力发展需要。
  “乐智小天地”是中国福利会出版社与倍乐生教育集团共同研发的一个早教品牌,备受广大家庭欢迎,多年来一直保持创新精神,持续开发符合中国小朋友需要的出版内容。从7个月大的宝宝,到8岁的小学生,目前在中国已拥有了超过100万的会员。分龄分版,是“乐智小天地”的一大特色。在“巧虎”这个广受学前儿童喜爱的主角人物的基础上,小学版的主角人物“可乐球”为一年级小学生特别设计和打造,成为接棒“巧虎”继续陪伴中国小朋友进入小学生活的好伙伴。“乐智小天地”小学生彩虹版95%以上为原创内容,内容涵盖生命科学、物质科学、地球与宇宙、技术与工程等4大领域,涉及机器人、力、光、电、能源等12大主题,培养观察、比较、推理、建立模型等10种探究力,通过探究力和思维力的综合培养,让孩子在学习新知识的同时,培养解决问题的能力,成为小学生的课外学习解决方案。
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