美国科学院院士Marlan Scully访问中国科大
10月17日下午,美国科学院院士、著名量子光学专家Marlan Scully一行访问中国科学技术大学。中国科大常务副校长、中科院院士潘建伟会见了来宾,相关部门负责人及教授代表参加了座谈。
座谈会上,潘建伟介绍了中国科大人才培养、科研亮点以及国际合作等情况。会后,潘建伟向Marlan Scully颁发了“中国科大爱因斯坦讲席教授”证书。
会谈结束后,Marlan Scully做客中国科大“大师论坛”,作了题为Photon Concept: From Planck to Bose, Einstein to Yang and Mo-Zi to Pan的主题报告,报告会由校党委副书记蒋一主持。
Scully介绍了人类对光和光子概念由浅入深、由单一到多方面的认识,还特意提到了中国科学家在此过程中做出的贡献。他指出,人类对光的观察和思考可以追溯到公元前5世纪的墨子和柏拉图时代。从那时起一直到20世纪以前,我们对光的认识还停留在经典的概念,其中光的粒子说和波动说曾经各自主导过一段时期。麦克斯韦统一了电磁场理论,那时人们认为光是一种电磁波。进入20世纪之后,普朗克对黑体辐射问题的量子化解决了紫外灾难,爱因斯坦在此基础上提出了光子的概念。自此以后,量子理论获得了极大的发展,科学家们对光的认识也更加深刻。
随后,Scully分三条脉络依次娓娓道来。其一,爱因斯坦和玻色等人从光子的统计特性出发,发现光子是服从被后来称为玻色-爱因斯坦统计的,并预言了玻色-爱因斯坦凝聚的现象。70多年后,科学家们在超冷原子体系从实验上观测到凝聚现象,并因此获得诺贝尔奖。其二,从场论的视角出发,费曼、施温格、朝永振一郎等人发展了量子电动力学,解释了原子能级的兰姆移位是由于真空涨落造成的。真空并不是真的空,涨落造成的电磁场会产生可观测的效应。其三,薛定谔用波动力学的方式理解电磁场。物理学要求可观测量在规范变换下应保持不变,杨振宁和米尔斯进一步认为局域的相位在规范变换下也需保持不变,提出了杨-米尔斯规范场论。千百年来,一代代科学家的探索使人们对光的本质认识越来越深刻,这为量子调控和量子信息的发展打下了基础。
讲座之前,Scully还参观了校史馆、量子物理与量子信息实验室、中科院微观磁共振重点实验室。
10月19日上午,应量子信息与量子科技前沿协同创新中心“墨子讲坛”的邀请,Scully在中国科大上海研究院作了题为VIRTUAL PHOTONS: From Dicke's Super-and Sub-radiance and Lamb's Shift to Zhu's Theory and Pan's Experiment的报告。
Marlan O. Scully是标准教科书<Laser Physics>和<Quantum Optics>的著作人,现任普林斯顿大学与德州农机大学的教授。他在激光科学和量子光学方面做出了许多开创性的贡献,包括:激光的Scully-Lamb量子理论、自由电子激光、激光陀螺,相干自发辐射噪声淬火,演示无反转激光以及利用相干效应在热原子气体中产生超慢光。他在量子相干性和关联效应方面的工作揭示了量子力学的基础,对量子热力学提出了很多新见解。他的杰出工作获得了众多奖项,其中包括弗雷德里克·艾夫斯奖章/奎因奖,这是光学领域最具威望的奖项。