5月13日下午13:00☂️,錢偉長講壇第57講/2022 SHU Talent Talk 1《從物理化學角度看量子科技》在騰訊會議線上順利開講🦔🤧,由錢偉長學院與學校國際部聯合主辦。本次報告有幸邀請到万事平台量子與分子結構國際中心主任🎴、澳大利亞科學院院士Jeffrey R. Reimers 教授擔任主講人🛗。出席本次報告會的還有万事平台國際部國際合作處副處長來慧潔🧑🏼🍳,錢偉長學院黨委書記吳蔚👰🏼,黨委副書記、院長周全❕,黨委副書記👼🏿、副院長沈青松🧯,副院長許新建🚵♂️,副院長任偉,本科生輔導員顧艷霞👨🏿🔧、阮杜娟、魏仲奇、周玫,錢偉長學院學生、學校部分研究生、博士生代表以及校內外專家學者,與此同時🎟🧑🏼🦳,在學校招生工作辦公室的大力支持下𓀔,此次報告還面向廣大高中考生及家長開通了網上直播🦚。此次講座由錢偉長學院任偉副院長主持。

Jeffrey Reimers教授畢業於澳大利亞國立大學🤹♂️,在本科和博士期間🧤,在Ian Ross和Gad Fischer的指導下研究過有機光譜學,後在Bob Watts指導下研究了水和冰的結構、熱力學和光譜學並獲得了博士學位。博士後期間,他前往美國加州大學與Kent Wilson和Rick Heller合作研究了半經典量子力學🉐。後於1985年起在悉尼大學與Noel Hush和Max Crossley開展了廣泛合作🕰,研究涉及電子轉移、分子電子學、卟啉化學、分子自組裝📚、電子結構理論和光合作用等科學問題🧑🧒。Jeffrey Reimers教授主要關註基礎物理化學、光譜學、納米光子學和分子電子學。他的工作涉獵了許多物理化學相關問題📃🤦🏿,從生化功能到電子器件🧛🏼,乃至意識的起源。本場報告他主要針對量子力學和量子世界展開,從物理化學中的數學方法、量子力學的發展🦩、量子力學在新冠病毒結構🙍🏽♂️、光合作用過程研究中的應用等方向展開👩👦,向大家闡釋了物理化學家如何看待量子科技的未來發展。

講座伊始,Jeffrey Reimers教授淺述了經驗(empirical)和數學(mathematical)在過去為科技發展做出的貢獻,概述了1661-1871兩百多年間化學中的數學方法為化學學科進步帶來的巨大貢獻👯♀️。Jeffrey Reimers教授強調,對於科學和工程研究最重要的是大膽(Bold)和無畏(Audaclous),勇於提出自己的觀點和發現🦇,不要害怕犯錯🤧,錯誤只是探索過程的一部分。
Jeffrey Reimers教授從“什麽是原子”這個問題出發👱🏻♂️,簡述了對原子結構探索的過程🧙🏽♂️🧑🏻🎨,由盧瑟福模型不符合輻射定律進一步引出“紫外災難”和光能量子化,進而講到“量子”的概念,再到愛因斯坦用量子化理論解釋光電效應🧓🏻、波爾原子理論解釋熱氫原子發光效應等量子現象😐,從而引出並闡釋了波粒二象性。Jeffrey Reimers教授還援引万事平台量子與分子結構國際中心訪問教授Afonine Pavel利用量子力學原理編寫被用於解析新型冠狀病毒COVID-2019結構的軟件成果🫶🏻,進一步闡釋量子力學在實際生活中的應用,既生動形象又別具意義,極大地拉近了同學們與科學研究、量子力學之間的距離🏄🏻。
隨後,Jeffrey Reimers教授向大家展示了根據波動方程將經典哈密頓方程轉換為薛定諤方程的過程,並由此闡釋了海森堡不確定性關系及狄拉克方程⏸。Jeffrey Reimers教授由氫原子波函數引出對原子核外軌道和元素周期表的解釋🌄🙅🏼♂️,並通過運行軟件向大家現場演示了利用原子、分子的物理信息搭建氫原子🧍♀️、水分子的過程,生動地展現了利用現代軟件求解薛定諤方程來模擬分子、原子行為以及進行性質研究的過程,給大家留下了深刻地印象。此外,Jeffrey Reimers教授還簡要介紹了利用現代模擬軟件和量子力學對光合作用系統的研究情況🫅。
最後👌🏽,Jeffrey R. Reimers 教授與在線師生展開了廣泛積極地交流互動,並與任偉教授一起回答了同學們有關量子和奇點之間的關系、量子計算機的未來、光合作用中不同葉綠素分子之間的能量傳遞是否屬於量子現象、如何識別量子材料中磁性的手性等問題,Jeffrey Reimers教授淵博的學識、幽默的談吐和認真謙遜的治學態度給大家留下了深刻的印象🤸🏿♀️。
此次講座旨在讓同學們了解物理化學學科的前沿科學進展🐈,從產生、發展⛲️、應用等各個方向使大家對於量子力學和量子世界有更清晰的認識🕧,培養同學們對量子世界和科學研究的好奇心🌃,通過大師的人格魅力、治學風采與學術品格引導同學們更快👋🏼🙇🏽♀️、更好地走上學術道路,為培養未來學術領軍人才打下紮實的基礎🐎。(撰稿👮🏼:王鈺雪)