2025年6月8日，第十八期“李政道讲座”第四至六讲在中国科学院大学雁栖湖校区教一楼115教室顺利举办。本日讲座由中国科学院大学物理科学学院吕晓睿教授主持，上海交通大学李政道研究所讲席教授丁洪院士、中国科学院物理研究所研究员翁红明教授、清华大学基础科学讲席教授段路明院士受邀主讲。

第四讲：多者异也：铁基超导体中的多带之美

        丁洪院士从超导研究历史出发，精辟地指出超导物理研究的关键问题，重点讲述了诺贝尔物理学奖获得者安德森在1972年发表的“More is different（多者异也）”文章的关键思想：全新的属性可以从多体系统中涌现出，而这种属性与组成的粒子本身性质无关。

国科大物理科学学院吕晓睿教授（右）为丁洪院士（左）授牌

        丁洪院士展示了其团队近年来在铁基超导上的研究突破，带领同学们领略了多能带铁基超导体未被人们意识到的物理之美，包括：与超导并存的拓扑能带出现，以及马约拉纳零能模的发现；多组分超导        的相互作用可以导致破坏时间反演对称性和超导配对，以及具有分数磁通的涡旋；洪特耦合对这类超导体配对的贡献。

第五讲：大数据驱动的拓扑材料设计

        翁红明教授从量子化、对称和相位因子出发介绍了拓扑物态和拓扑能带理论，讲述了材料计算现状并结合“大数据+人工智能”的理念发展量子材料计算机器学习模型。介绍了若干拓扑材料的计算设计经历，展示了数据驱动的材料设计的特点、方式和优势。 

吕晓睿教授（右）为翁红明教授（左）授牌

        翁红明教授在介绍机器学习和材料发掘时讲到目前的材料设计分为三个层次：在数据缺乏的时候，个人的物理图像、计算工具以及材料知识都非常重要，材料设计处于“大海捞针”阶段；当材料数据量多且可方便检索时，个人的材料知识可以被穷尽式的搜索替代，但物理图像和计算工具仍然需要；当材料的数据量较大且可以用于训练机器学习模型时，材料性质与多个复杂变量之间的相关关系、模式或规律可以被模型很好地学习到，而训练好的模型就是一个高效的计算工具，可直接用于新材料相关物性的计算设计。这极大地简化了对研究人员物理图像、计算工具和材料知识的要求，提升了研发效率。

第六讲：量子计算机——现状与展望

        段路明院士从计算机数学和物理原理上的限制出发，介绍了计算机发展的现状，说明了量子信息科技是各国竞争的热点。他从从量子计算的基本概念出发，详细地介绍了量子计算机在信息安全（公钥体系）、量子模拟（材料设计、催化剂、分子药物优化等）、量子优化、量子人工智能等领域的应用。

吕晓睿教授（右）为段路明院士（左）授牌

        段路明院士以离子计算机为例，向同学们讲述了如何建造规模化的量子计算机，并介绍了最新的实验进展情况。

        本日的三场精彩讲座，充分展现了物理学研究的广度和深度，这些前沿课题不仅是科学高峰的坐标，更串起了基础研究与应用创新的脉络，引发了国科大学子对未来科技发展的思考。