1.美国金门大学中国中心在武汉成立;
2.中国科大发现镍基高温超导机制的重要实验证据;
3.华中科技大学学院杨蕊/缪向水教授团队在光子概率计算领域取得新成果;


1.美国金门大学中国中心在武汉成立;
5月21日,美国金门大学(Golden Gate University, 简称GGU)与爱莎国际教育集团在武汉举行战略合作签约仪式。美国金门大学中国中心的成立标志着美国知名高校在中国的运营中心首次落地华中,也是武汉引入优质国际教育资源、推动教育对外开放的标志性事件。
美国金门大学成立于1901年,是美国西部院校联盟认证的知名综合性大学,其学历学位获中国教育部认可。学校在人工智能、商学、法律及信息技术等领域享有卓越声誉,是硅谷高端人才在职晋升教育的主力院校之一。
此次金门大学与爱莎国际教育集团签约合作,着眼全球AI时代发展趋势,打破传统教育阶段壁垒,依托爱莎领先的K12教育体系和金门大学在高等教育领域的深厚积淀,构建起“基础教育—高等教育—就业创业"的全链条育人模式,为各学段学生提供海外学习规划与跨文化适应指导,也为在职人员提供终身学习支持平台。
金门大学中国中心具体承担四大职能:学术与产业衔接的“枢纽”、国际化人才培养的“桥梁”、民间外交与人文交流的“窗口”、校友与商业资源的“连接器”。
美国金门大学中国中心的落地,对武汉具有多重战略意义。这不仅是国际教育资源的一次引进,更是武汉链接硅谷、打通“教育—科技—产业”循环的重要举措,也是武汉建设“五个中心”、提升城市能级的重要落子。

2.中国科大发现镍基高温超导机制的重要实验证据;
高温超导机理是凝聚态物理领域的“世纪难题”。近日,中国科学技术大学何俊峰教授研究组与南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组合作,在新型镍基高温超导的机理研究中取得重大突破:首次在Ruddlesden-Popper相双层镍氧化物高温超导薄膜中直接观测到无节点超导能隙并发现电子-玻色子耦合,为镍基高温超导机制的两个核心问题“超导能隙对称性”和“超导配对机制”提供了关键实验证据。相关成果发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)杂志。
超导现象自1911年被发现以来,因其极限电磁性能,成为国际科学界的一个重要研究方向。传统超导体的超导转变温度非常低,极大地限制其应用场景。因此,探索高温超导材料、理解高温超导机理成为国际超导研究的关键科学问题。超导发现之后的一个世纪,铜基和铁基两类高温超导材料被发现;然而,由于高温超导机理复杂,经过几十年的探索仍未破解。近期,镍基高温超导的出现,为理解高温超导机理提供了新的机遇。因此,率先获得镍基高温超导机制的关键实验证据成为全球科学家的最新竞技场。
新技术的突破:在前期研究中,南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组在镍氧化物薄膜中实现了常压高温超导(Nature 640, 641–646 (2025)),为探测镍基高温超导电子结构提供了重要的材料窗口。在本项目研究中,中国科大与南方科大研究团队紧密合作。南方科大团队负责优化高温超导薄膜生长,获得高质量样品。针对薄膜容易丢失氧进而失去超导的技术“卡点”,中国科大团队牵头与南方科大团队联合自主研发了基于液氮的超高真空低温淬火与样品传输新技术,成功实现样品从深圳到合肥的“超高真空全冷链”传输。最终,运用中国科大团队研制的高分辨率激光角分辨光电子能谱成功实现对高温超导薄膜样品的关键电子结构探测,并结合上海同步辐射光源形成完备测量。此项电子结构测量结果在Ruddlesden-Popper相双层镍氧化物高温超导薄膜中揭示了“无节点超导能隙”和“电子-玻色子耦合”现象,为“超导能隙对称性”和“超导配对机制”这两个高温超导核心问题的理解提供了关键实验证据。
无节点超导能隙的发现:在高温超导研究中,国际公认“超导能隙对称性”对于高温超导机制的理解具有里程碑意义。因此,在新型镍基高温超导中探索“超导能隙对称性”成为当前国际高温超导研究的最前沿。具体而言,超导能隙在动量空间中是否有“节点”(超导能隙大小为0的点),是揭示超导能隙对称性的一个关键指标。研究团队针对Ruddlesden-Popper相双层镍氧化物 (La,Pr,Sm)3Ni2O7超导薄膜展开电子结构测量,利用高分辨率的激光角分辨光电子能谱观测到超导准粒子相干峰,并进一步揭示超导能隙大小及其动量依赖,发现在材料整个动量空间(布里渊区)中没有能隙节点。这一实验结果与d波节点能隙不同,与s波(s±)超导能隙对称性更为符合。
图1 无节点超导能隙示意图
电子-玻色子耦合的发现:在高温超导中,“电子配对”是形成超导的关键一步。理解电子如何配对也是解决高温超导机制的一个核心问题。理论认为,本应当相互排斥的两个电子可能以某种玻色子为媒介(胶水),通过“电子-玻色子耦合”实现配对。研究团队通过对Ruddlesden-Popper相双层镍氧化物 (La,Pr,Sm)3Ni2O7超导薄膜电子结构测量,在电子能带色散中发现了费米能级以下~70 meV处的能带扭折--这是电子-玻色子耦合的典型谱学特征。通过定量分析,研究团队确认了电子-玻色子耦合的存在。值得强调的是:类似的电子-玻色子耦合在铜基高温超导中也存在。因此,这一现象在镍基高温超导中的发现展现出重要的普适性,对理解高温超导电子配对机制提供了关键实验证据。
图2 电子-玻色子耦合的发现
中国科学技术大学为论文第一单位。在本项合作研究中,何俊峰教授负责中国科学技术大学团队的研究工作,薛其坤院士和陈卓昱副教授负责南方科技大学团队的研究工作。中国科学技术大学博士研究生沈建昌、缪宇、欧志鹏,南方科技大学副研究员周广迪、助理研究员李鹏为论文共同第一作者。何俊峰教授、薛其坤院士和陈卓昱副教授为论文共同通讯作者。该研究得到科技部、教育部、基金委等项目支持。

3.华中科技大学学院杨蕊/缪向水教授团队在光子概率计算领域取得新成果;
近日,国际期刊《Nature Communications》在线刊发了我校集成电路学院杨蕊/缪向水教授关于光子概率计算的最新研究成果“Compact photonic spiking neuron with inherent stochasticity based on phase-change material for probabilistic computing”我院杨蕊教授、缪向水教授为通讯作者。我院2022级博士生董云潇、2025级博士生王天赐为共同第一作者。华中科技大学集成电路学院为论文第一完成单位。
光子神经网络(PNN)具有超快速度、大带宽、低功耗和并行处理的优势,成为一种新兴的计算范式。然而,现有光子神经元大多面临着尺寸大、光学响应弱的问题,且通常用于执行确定性计算。相比之下,生物神经元因离子通道随机开启而具有内在随机性,支持概率计算和不确定性量化。目前光子概率计算通常依赖额外熵源,增加了系统复杂度。为解决这一难题,我院缪向水/杨蕊教授团队在国际上首次研制出一种基于新型相变材料的紧凑型片上光子脉冲神经元,该工作突破了传统光子概率硬件设计的局限,为开发大规模、低复杂度的光子概率计算系统提供了具有本征随机性的紧凑神经元。
研究团队在硅基波导上异质集成相变材料SbTe9,成功研制出一种新型光子脉冲神经元器件。SbTe9相变材料在外加激励时发生固-液相变,激励撤去后自发发生液-固相变,这一过程中相变材料的消光系数发生变化,实现了对波导中光信号的调制。团队利用该材料在相变过程中微观结构的随机演化动力学过程,赋予器件天然的概率发放特性.该光子神经元的核心调制面积仅为1.5 μm²,同时展现出2 dB μm⁻¹的出色光学调制能力。
这种具备内在随机性的光子神经元为光子神经网络系统提供了有效的不确定性量化能力与抗干扰优势。在乳腺癌细胞的医疗诊断任务中,基于该器件构建的概率脉冲神经网络(P-SNN)实现了高精度的预测(98.67%),同时通过预测熵有效量化诊断结果的不确定性。将光子相变突触与神经元集成后,系统表现出良好的鲁棒性:在面对不可避免的突触编程误差时,系统准确率仅下降0.47%,约为确定性神经元的十分之一;在15%的输入噪声干扰下,识别准确率下降幅度为4.28%,显著低于确定性神经元的10.1%。该工作为高集成密度、高鲁棒性的片上光子集成电路发展建立了一种全新的范式。
研究工作得到了国家自然科学基金、湖北省杰出青年基金等项目的资助。
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