更新于2017-12-18

2017年10月19日，在M楼236会议室举办了第33期山楂树论坛。本次论坛主题为理论与技术，论坛邀请到清华大学交叉信息研究院量子信息中心的助理研究员尹璋琦和物理所纳米4组的博士马瑞松。

首先，由尹璋琦老师做了《FROM SCHRODINGER’S CAT STATE IN MANYWORD》的报告。尹璋琦老师首先从量子力学的波粒二象性和薛定谔方程出发，引出了薛定谔用于批判哥本哈根诠释不完备性的经典理想实验，薛定谔的猫。他从前人对薛定谔的猫这一理想实验的思考将话题引到了生命的量子叠加态。同时也向我们介绍了光力学这一概念。基于Romero-Isart等人对与构建生命量子叠加态的想法和工作，尹老师讲述了他在设计悬浮金刚石的猫态方面的一些工作，以及一些实验所取得的成果。他还向我们介绍了他们所设计的将一个细菌放置于薄膜上共同构成一个机械振子，用边带冷却的方式将该机械振子冷却到基态来研究薛定谔的猫态的方案。并在理论上讨论了该方案如何实现量子叠加态和量子隐形传输。之后，尹老师还向我们介绍了量子纠缠历史，针对EPR佯谬，bell不等式和GHZ检验做了介绍，描绘了纠缠历史理论的物理图像。

接下来，纳米4组的马瑞松博士介绍了超高真空-四探针扫描隧道显微镜系统的彻底改造及其在石墨烯输运研究中应用的报告。扫描隧道显微镜（STM）发明于二十世纪八十年代初，这一强大的工具赋予人们研究和操控微观体系的能力。它的工作原理主要基于三个方面：第一个是基于量子力学的隧道效应；第二个原理是压电效应；第三个方面就是负反馈回路。传统的单探针STM可以用来研究样品的形貌和材料局域的电子结构等性质，然而其无法测量低维体系的电输运特性。为了结合输运测试能力与STM的极高空间分辨率，人们陆续开发了双探针、三探针甚至四探针系统。其中，四探针STM同时兼容标准的四端输运测试方式，可以更准确地对样品输运性质进行原位表征。接下来马瑞松博士介绍了对一台商用超高真空四探针扫描隧道显微镜在减振与阻尼、扫描结构、导热链接与热屏、针尖定位SEM的替换、分时复控电路单元等诸多方面的升级改造过程。从根本上解决了商用系统信噪比、机械和温度稳定性、成像分辨率以及降温等问题。马瑞松博士利用升级后的四探针系统，实现了对单晶和多晶石墨烯输运性质的无损原位测量。他的研究结果表明石墨烯晶界处迁移率要比本征石墨烯低三到四个数量级，而褶皱处的迁移率约为本征石墨烯处的1/6~1/5。最后马瑞松博士总结了他的报告，并展望了四探针测试的潜在应用。

在提问环节里，尹老师向大家说明了其实验设计的实现细节，马瑞松博士则针对大家关于STM测量问题一一作答。

本次论坛让我们再次重温了量子力学诠释问题，同时也对STM探测技术及其应用了有了更进一步的了解。

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