南科大一本科学家发表论文

近日，南方 科技 大学物理系副教授吴紫辉课题组在光捕获和光束缚的非厄密性方面取得重要进展，相关研究成果以“Non-Hermitian physics for optical manipulation uncovers inherent instability of large clusters”为题，发表在学术期刊 Nature Communications 上。 光束缚是指多个粒子之间的散射光所造成的光力将其稳定束缚成某一粒子结构的现象。一个被广为接纳的理论表明，在光的作用下，粒子会寻找和形成一种在能量上有利的结构，并被称为“光学分子”甚至“光学物质”。情况就像电子束缚一般材料一样。然而，与厄密的电子束缚不同，非保守光束缚是非厄密的，传统的理论并不适用。因此，吴紫辉课题组在光束缚系统中考虑到非厄密性，并发现了奇异点的存在，即振动谱中的奇点。它意味着从稳定到不稳定的对称破缺相变。在此过程中振动频率变更为复数，并允许光“泵入”能量并“熔化”粒子结构。更重要的是，对于足够大的粒子团簇，系统总是会达到不稳定阈值。因为随着粒子数目增多，振动谱将接近简并，很小的非厄密耦合便能驱动系统通过奇异点，且这一过程与细节无关。简而言之，仅仅依靠光力无法稳定束缚较大的粒子团簇。实验中观测到的稳定光束缚不能仅通过光力来实现，辅助的背景阻尼力也是必要的条件。因此，对于大的粒子团簇，“光束缚”最好被称作“光力-流体动力束缚”。事实上，这里较大的粒子团簇指的只是具有约10个或更多粒子的团簇。这里非厄密性是关键，其物理起源是入射光和辐射损耗。粒子并不总是处于能量有利于稳定的位置，因为当两个振动频率几乎简并时，非保守力将作为一个能量泵，激发并破坏粒子团簇的稳定性。 吴紫辉课题组的这一理论，一方面取代了旧的光捕获和光束缚理论，另一方面也扩展了非厄密物理学的研究领域。这里需要强调的是这项工作与已发表的所有实验结果一致。课题组所开发的理论和数学模型可以应用于任何具有空间位置上非保守力（positional non-conservative force）的开放系统，其中包括声力和其他受辐射束缚的系统。 图1：单一粒子光捕获系统中的奇异点。(a)介电粒子的光捕获示意图。(b) Ki, 力矩阵的本征值与偏振()的关系。从线偏振(=0)到圆偏振()。紫色叉叉表示奇异点出现的位置。光捕获在奇异点左（右）边是稳定（不稳定）的。(c)稳定性也依赖于粒子大小 。 图2：随着粒子数目的增加，复数不稳定模式普遍存在。(a)在(b)到(g)中所考虑的几何结构下，复数不稳定模式的百分比随着粒子数目的增加而增加，这意味着大的光束缚团簇结构本质上是不稳定。 吴紫辉课题组博士后李肖为论文第一作者，完成了仿真、分析数据等主要内容，厦门大学电子科学与技术学院助理教授刘益能完成了早期仿真模拟工作，复旦大学物理系教授林志芳开发了这一工作所用到的主要程序，香港 科技 大学物理系讲席教授陈子亭发起并监督完成了这一项目。吴紫辉是论文通讯作者，南科大是论文第一单位。 以上研究受到国家自然科学基金、深圳自然科学基金、香港RGC和香港裘槎基金会的大力支持。 论文链接： 供稿：物理系 通讯员：许馨文 主图：丘妍

目前根据教育局规定，已经没有明确的一本批次、二本批次概念。南方科技大学是国家“双一流”建设高校，是由广东省领导和管理的全日制公办普通高等学校。2010年创办。

学校简介2010年12月，教育部同意筹建南方科技大学。2012年4月，教育部同意建立南方科技大学。据2021年4月学校官网显示，学校校园占地面积194.38万平方米，规划总建筑面积为90多万平方米；学校目前已设置理学院、工学院等八大学院，建成28个院系及若干中心，开设34个本科专业。

学科建设

截至2021年4月，学校有4个博士后科研流动站，共有一级学科博士学位授权点7个，一级学科硕士学位授权点8个，硕士专业学位授权类别7个。世界一流建设学科：数学 博士后科研流动站：数学、物理学、生物学、力学一级学科博士学位授权点：数学、物理学、生物学、力学、化学、地球物理学、材料科学与工程一级学科硕士学位授权点：数学、物理学、化学、生物学、力学、电子科学与技术、地球物理学、材料科学与工程硕士专业学位授权点：材料与化工、电子信息、机械、资源与环境、生物与医药、临床医学

科研平台

截至2020年12月，南方科技大学共获批建设各级各类科研平台75个，包括国家级平台2个，省部级科研平台23个，市级科研平台50个。在建科研机构6个，其中格拉布斯研究院、杰曼诺夫数学中心、斯发斯基可信自主系统研究院为深圳市批复建设的诺贝尔奖科学家实验室，量子科学与工程研究院为深圳市批复建设的十大基础研究机构。科研成果

截至2020年12月，南方科技大学累计获批各类竞争性纵向科研项目及横向项目共 2877项，资助经费53.9亿元，其中纵向项目 2309项，经费47.2亿元，横向568项，经费6.7亿元。2020年南方科技大学各级各类科研项目取得丰硕成果，全校获得的竞争性项目993项，获批科研经费18.2亿元。

2020年南方科技大学获得各级各类纵向科技项目787项，总经费15.2亿元，经费数较2019年增长19%。其中国家自然科学基金项目立项206项，人才类和重点级项目数大幅提升，获批杰青2项，优青4项和重点级项目12项，面青项目平均资助率高于全国平均水平十几个百分点。学校还获批首个科技部国家重点研发计划青年项目、首个国家级团队项目（111基地）、首个国家社科基金重大项目。平台建设方面，2020年南方科技大学新获批各级各类平台及相关项目共计34项，获批经费5.27亿元。获批深圳国家应用数学中心，是南方科技大学首个国家级科研平台，也是深圳首个国家级数学中心。

2020年，南方科技大学教师共计发表期刊论文4247篇，其中SCI收录3207篇，授权专利276项。最新自然指数(2019年11月1日-2020年10月31日)显示，南科大位列全球大学46名，中国大学第13位，自然指数加权论文值为207.56。

2020年7月计算机科学与工程系主任、讲席教授姚新荣获IEEE FRANK ROSENBLATT AWARD国际大奖；2020年8月医学院讲席教授王鹏荣获美国糖化学界最高奖Claude S.Hudson奖；2020年9月物理系教授张立源荣获“科学探索奖”；2020年10月化学系与量子科学与工程研究院双聘助理教授杨天罡、环境科学与工程学院副教授曾振中荣获2020年度求是杰出青年学者奖；2020年11月医学院杨亮教授荣获第二届（2019-2020年度）中国科技产业化促进会科学技术个人特别贡献奖；2020年12月南方科技大学校长薛其坤荣获复旦-中植科学奖；2020年12月南方科技大学荣获7项深圳市科学技术奖，获奖数量居深圳市高校首位，其中物理系卢海舟教授荣获深圳市自然科学一等奖，环境科学与工程学院刘俊国教授荣获深圳市科技进步一等奖。

师资力量

截至2022年4月，南方科技大学已签约引进教师1310人，包括院士56人（签约引进与自主培养全职院士38人），国际会士55人， 教育部特聘教授（含青年）38人，“国家特支计划”专家14人、“国家自然科学基金杰出青年基金”获得者42人、“国家自然科学基金优秀青年基金”获得者25人。教学科研系列教师90%以上具有海外工作经验，师资队伍中高层次人才占比约65%。

1966年7月，英国标准电信研究所的英籍华人高锟博士和霍克哈姆就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文，论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因，大胆地预言，只要能设法降低玻璃纤维中的杂质，就有可能使光纤损耗从每千米1 000分贝降低到每千米20分贝，从而有可能用于通信。这篇论文鼓舞了许多科学家为实现低损耗的光纤而努力。

根据学术堂的了解，1966年，美籍华人高锟博士(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表论文，预见了低损耗的光纤能够应用于通信，敲开了光纤通信的大门。从此光纤在通信中的应用引起了人们的重视，很快在1970年8月，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信的时代由此开始了。美籍华人高锟博士(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)在分析了造成光纤传输损耗高的主要原因后指出，如能完全除去玻璃中的杂质，损耗就可降到20dB/km——相当于同轴电缆的水平，那么，光纤就可用来进行光通信。在这种预想的鼓舞下，Corning公司终于在1970年制出了20dB/km损耗的光纤，从而为光纤通信的发展铺平了道路。对光纤谱特性的研究发现，它有3个低损耗的传输窗口，即850nm的短波长窗口和1300nm、1500nm的长波长窗口。而后，随着新的制造方法的出现及工艺水平的不断提高，光纤损耗不断降低。到1979年，单模光纤在1550nm波长的损耗已降到0.2dB/km，接近石英光纤的理论损耗极限。而且光波频率高，光纤的带宽资源亦十分可观，是任何其他传输媒质无法比拟的。可以这样说，光纤是通信工作者梦寐以求的理想传输媒质，有近乎完美的品质：几乎是无限的带宽;几乎是零的损耗：几乎为零的信号失真几乎为零的功率消耗几乎为零的材料消耗几乎为零的占有空间几乎为零的价格。因此，光纤是信息高速公路基础，开创当今信息革命的新纪元。