【直播】【睿涉者·前沿科学论坛-大师讲】中科院物理所高鸿钧院士：大面积、有序和可调控马约拉纳格点阵列的实现

QuantumDesign

2022.8.10

QUANTUM量子科学仪器贸易（北京）有限公司

大

师

讲

Quantum Design China

睿涉者 · 前沿科学论坛是由蔻享学术平台和Quantum Design中国联合发起的公益性前沿学术论坛，内容涉及超导、量子光学、纳米材料、低温及磁学、化学等相关领域。睿涉者，谐音Researcher，中文寓意为在科学探索路上跋涉的睿者。睿涉者 · 前沿科学论坛旨在凝聚集体智慧，在新的形势下提升我国科学知识传播，为前沿科学创新和服务国家重大需求贡献力量。我们将秉承“源于科学，致力科学”的理念，致力于服务科学、传播科学、共享科学的宗旨，为国内外广大科研工作者提供高品质、以前沿科学技术为核心的系列直播课程及学术报告和交流平台。同时，本论坛也特别成立了专家委员会，由国内顶尖的科研院所专家组成，每一期将由委员会组织邀请领域内专家讲解前沿实验技术、研究成果，与广大研究人员共同探索前沿科学。

2021年睿涉者.前沿科学论坛成功举办后在学术界反响强烈，备受好评，2022年蔻享学术平台与Quantum Design中国升级合作，携手共同举办“睿涉者.前沿科学论坛-大师讲”，邀请国内外专家分享前沿的科研创新进展、研究成果等，增进海内外学者之间的学术交流，拓宽学术视野，为广大科研工作者带来一场高水平的学术盛宴。

活动名称

大面积、有序和可调控马约拉纳格点阵列的实现

活动时间

2022年8月10日（周三）19:00

报告嘉宾

高鸿钧院士（中国科学院物理研究所）

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报告简介

Majorana zero-modes (MZMs) are spatially-localized zero-energy fractional quasiparticles with non-Abelian braiding statistics. They are believed to hold great promise for topological quantum computing. By using low-temperature and strong-magnetic-field scanning tunneling microscopy/spectroscopy, a breakthrough of Majorana zero mode has been achieved in a single material platform of high-Tc iron-based superconductor, FeTe_0.55Se_0.45,. This material combines the advantages of a simple material, high-Tc, and large ratio of Δ/E_F. The mechanism of two distinct classes of vortices presented in this system was revealed, which directly tied with the presence or absence of zero-bias peak. We further found the Majorana conductance plateau in vortices on the iron-based superconductor FeTe_0.55Se_0.45. Both the extrinsic instrumental convoluted broadening and the intrinsic quasiparticle poisoning can reduce the conductance plateau value, and when extrinsic instrumental broadening is removed by deconvolution, the plateau is found to nearly reach a 2e^²/h quantized value. Moreover, we confirmed the existence of MZMs in the vortex cores of CaKFe₄As₄ and LiFeAs, single-material superconductors belonging to the iron pnictide family. Most recently, we have successfully achieved the large-scale, highly-ordered and tunable MZM lattice in strained LiFeAs. These results show the great potential of the single-material platforms for Majorana research and application in the future.

报告人介绍

高鸿钧院士

中国科学院物理研究所

高鸿钧，凝聚态物理学家，中国科学院副院长，中国科学院院士（数理学部），第三科学院院士，中国科学院物理研究所研究员，多个国际学术刊物编委。曾任国际真空科学、技术与应用联合会（IUVSTA）纳米科学委员会主席、美国Appl. Phys. Lett. 杂志副主编、中国科学院大学副校长和校学术委员会主任，中国科学院大学物理科学学院院长。在美国和欧洲的著名科研单位做访问教授和学术顾问。高鸿钧与合作者自上世纪九十年代以来，系统研究了低维纳米量子体系的构造与物性，取得了一系列具有国际前沿和国际水平的工作。1. 提出一种提高STM分辨率的新方法，增强了STM观察表面电子结构的能力，保持了STM发明三十年来对Si(111)7×7表面原子结构的高分辨。2. 在Au(111)表面上构造了具有固定偏心轴的单个分子转子，实现了大面积有序阵列的组装并实现对其转动行为的调控。3. 实现了在单个分子层次单自旋量子态的可逆控制及其在超高密度量子信息存储中的原理性应用。4. 构筑了硅烯、锗烯、铪烯、硒化铜、二硒化铂等新型二维原子晶体材料，并研究了其新奇物性，为新材料的进一步应用奠定了基础。5. 实现了对石墨烯“纳米岛”的原子级折叠与操纵，构筑了石墨烯异质结。6. 在新型“笼目超导体”CsV3Sb5上发现了旋子配对密度波（Roton PDW）。7. 在单一铁基超导块体材料、相对较高温度中观察到高纯度的马约拉纳任意子。8. 并实现了大面积（微米级）、高度有序和可调控的马约拉纳格点阵列，有望用于构建对环境干扰免疫的拓扑量子计算机。二十多年来，高鸿钧发表SCI论文500余篇，其中Nature/Science 6篇，Nature 子刊30余篇；引用3万余次，H-index 87。相关研究成果连续被Nature, Science News, Nature Materials，美国物理学会Phys. Rev. Focus和美国能源部Weekly Report等进行研究亮点报道，称“这是国际上首次在单个分子限水平上实现的电导转变及其超高密度信息存储”等等。三次获得由两院院士推选的“中国十大科技进展/新闻”。培养博士生和博士后90余名，其中20余名在国内/外著名研究机构或高校做教授和学术带头人。在国际/国内重要会议上作大会报告和邀请报告100余次。在国际上，他荣获德国“洪堡研究奖”，第三科学院“物理奖”，全球华人物理学会“亚洲成就奖”。在国内，他获得“陈嘉庚数理科学奖”, “中国科学院杰出科技成就奖”，“何梁何利科学与技术进步奖”，国家自然科学二等奖等荣誉或奖励。