学术报告
题目: [磁学实验室学术报告] 磁性材料与磁性拓扑结构类量子通用可逆逻辑门的电子显微学研究
时间: 2025年06月20日 15:00
报告人: 彭勇

兰州大学

报告摘要:

磁性材料与器件是信息技术的重要组成部分,也是物质科学的前沿研究。信息技术已经成为衡量国家科技水平和国际地位的重要依据,大数据分析、人工智能、量子计算等领域的突破和推进都依赖于信息载体[1-4]。对信息载体的选择和研究是一个基础物理问题,载体需要满足体积小、能耗低、速度快以及稳定等众多物理要求。当前以硬盘为代表的磁存储技术已经趋于其功能极限,寻找新型磁性材料、磁结构并构筑高性能磁电子学器件是国家重大需求及信息科学的重要前沿,有重要的工业及国防价值和意义。本报告具体介绍两个工作:第一个以La掺杂SrFe12O19铁氧体为例,介绍利用电子显微学方法研究低维磁性材料微观原子结构与磁学性能之间的构效关系,直观揭示稀土掺杂铁氧体的磁性起源和电荷平衡物理机理;第二个介绍利用磁控溅射生长和聚焦离子束刻蚀技术制备磁涡旋阵列逻辑器件,通过电流调控磁涡旋结构的手性翻转,电镜原位室温下实现NOT、 SWAP、CNOT和Toffoli门逻辑运算,实现了通用可逆逻辑门功能,证实利用磁涡旋结构制备的逻辑器件具有量子运算能力,同时保持了传统磁性自旋电子学器件的非失忆性和大规模电路集成能力,为高保真度、大规模量子计算的实现提供了一条新的途径。

参考文献:

[1] Ladd, T. D. et al. Quantum computers. Nature 464, 45–53 (2010).

[2] Romaszko, Z. D. et al. Engineering of microfabricated ion traps and integration of advanced on-chip features. Nat. Rev. Phys. 2, 285–299 (2020).

[3] Gill, S. S. et al. Quantum computing: A taxonomy, systematic review and future directions. Softw Pract Exp. 52, 66–114 (2022).

[4] Georgescu, I. Trapped ion quantum computing turns 25. Nat. Rev. Phys. 2, 278–278 (2020).

报告人简介:

彭勇,兰州大学萃英学者、博士生导师,兰州大学电镜中心主任。兼任中国电子显微镜学会第十、十一届常务理事、中国低温物理专业委员会等多个学会理事或委员。曾任兰州大学磁学与磁性材料教育部重点实验室常务副主任、西北四省(甘青宁新)电子显微镜学会理事长,英国Salford大学客座教授。1998年、2001年分别于兰州大学物理学院获学士和硕士学位,2004年于英国Salford大学焦耳实验室获博士学位。2005年至2010年间,于英国Sheffield大学工程材料和电子与电器工程系做博士后。2010年5月被聘为兰州大学萃英特聘教授。主要从事电镜原位科研仪器的研发与应用、磁性材料与器件的电镜原位物性表征等领域研究工作。目前已在Nature、Nat. Mater.、Phys. Rev. Lett.等学术刊物上发表SCI论文230余篇,被SCI引用超过12000余次。获国际、国内授权专利35项。主持或参与纵横向项目50余项,受邀作学术报告100余次、做为大会或分会主席举办国内外学术会议20余次。两次获教育部自然科学技术二等奖。多个研究工作被新闻报道。创建了西北四省电子显微镜学会和兰州大学电镜中心,援建了云南大学电镜中心。

邀请人:于国强

联系人:于国强(82649215)

会议地点:M楼255会议室