魔法角11度雙層石墨烯超導獲得2020年沃爾夫物理獎大家應該還記得2018年物理學界出了一個大新聞,把雙層石墨烯相互扭轉1.1度角就可以轉變為超導材料(超導轉變溫度大概為1.7K)。這項實驗是由中科大校友曹原博士(當時年僅21歲)與其MIT的導師Pablo Jarillo-Herrero一起完成,並以兩篇Nature論文發表[1-2]。當時國內有媒體預測這項研究可能有望獲得諾貝爾獎。結果幾乎被言中!2020年1月13日。僅次于諾貝爾物理學獎的大獎沃爾夫物理獎(Wolf Prize in Physics)出籠。2020年沃爾夫物理學獎頒發給三位物理學家:Allan MacDonald、Rafi Bistritzer、Pablo Jarillo-Herrero,以獎勵他們對雙層石墨烯方面的理論與實驗研究所做出的突破。具體新聞見:https://cns.utexas.edu/news/allan-macdonald-selected-for-wolf-prize-in-physics(該新聞特別指出大約三分之一的沃爾夫獎得主榮獲了後來的諾貝爾獎!Approximately one-third of all Wolf Prize laureates go on to receive Nobel Prizes in their fields錛 including UT Austin alumnus James Allison錛 who won a Wolf Prize in Medicine in 2017 and received the Nobel Prize in 2018. )2011年,Allan MacDonald和他的博士後Rafi Bistritzer一起做出的理論工作表明雙層石墨烯扭轉1.1度可以產生非平凡的性質,並將此1.1度角命名為“魔法角”。該工作發表在PNAS [3],這是一個純理論的工作。2018年,曹原與其導師Pablo Jarillo-Herrero的實驗證實了Allan MacDonald和Rafi Bistritzer的理論工作,即1.1度魔法角的不平凡,這是一個純實驗的工作,進一步指出超導電性就是魔法角的非平凡之處[1]。不過這次沃爾夫獎頒發的角色很奇怪。同樣是師生組合,結果卻大相徑庭。2020年沃爾夫物理獎獎勵給理論發現人Allan MacDonald(通訊作者+美國科學院院士投稿PNAS [3])和Rafi Bistritzer(第一作者、非通訊作者[3])。而實驗發現人只獎勵給曹原的導師Pablo Jarillo-Herrero(通訊作者[1])。實驗論文[1]曹原既是第一作者又是通訊作者,卻與沃爾夫獎失之交臂,不免讓人覺得遺憾。當然具體評獎細節如何,外人很難獲悉。 不過從這次沃爾夫物理獎可以看出理論與實驗組合的益處。2011年提出的理論,2018年實驗證實,2020年馬上就獲獎。僅僅相隔1年,不能不說是神速了!當然,
這麼快得獎與Allan MacDonald是大牛有關,他提出理論,然後獲得證實,並引發一場大的熱點追蹤。 獲獎論文:[1]. Yuan Cao et al. (2018): Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices. Nature 556錛 43[2]. Yuan Cao et al. (2018): Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices. Nature 556錛 80-84[3]. Rafi Bistritzer and Allan H. MacDonald (2011): Moir□ bands in twisted double-layer grapheme. PNAS 26錛 108 12233-122372020年1月3日,赫伯特·布魯德勒在一篇題為《AI Began in 1912》的博客文章中稱:AI(人工智能)始于1912年,由託雷斯·奎韋多制造了世界上第一台象棋自動機。布魯德勒的這篇博文發表于CACM(美國計算機協會通訊)網站(參考資料[1])。他寫道:“1956年在新罕布什爾州漢諾威達特茅斯學院舉辦的研討會,通常被認為是人工智能的開端。參與者包括約翰·麥卡錫和馬文·明斯基。艾倫·圖靈和康拉德·楚澤在20世紀40年代就已經研究過這個問題,他們也被認為是這門學科的奠基人”。赫伯特·布魯德勒是蘇黎世聯邦理工學院計算機科學退休教授,最近,他成為了一名技術歷史學家。順便說,
其跳棋遊戲程序是世界上第一個能夠自學的程序(曾經戰勝過當時的西洋棋大師羅伯特尼賴);1961年世界上第一個工業機器人Unimate開始加入通用汽車公司在新澤西州的工廠流水線;1965年麻省理工學院研發了世界上第一個聊天程序ELIZA;1966年斯坦福研究所人工智能中心誕生第一個真正可移動和感知的機器人Shakey(沙基);1968年斯坦福大學研制成功DENDRAL系統專家系統,幫助化學家判斷某待定物質的分子結構…。因此,人們把1956年達特茅斯研討會看作人工智能的開端,約翰·麥卡錫、馬文·明斯基、赫伯特·西蒙和艾倫·紐厄爾,也被稱為人工智能之父。還值得一提的是,1956年達特茅斯研討會參會人中,有多位熱衷于機器象棋:塞繆爾研究跳棋,伯恩斯坦研究象棋,香農還和圖靈一起討論過計算機下棋,1950年香農在《科學美國人》發表過一篇談計算機下棋的文章。而赫伯特·西蒙更是熱衷國際象棋程序開發。西蒙在1957年甚至曾經預言說:在十年內,計算機就將戰勝人類的國際象棋大師。這個預言在1967年並未成真──但是,1997年5月,IBM Deep Blue戰勝了國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫,震驚世界。【結語】最後,把前面講過的有幾個點,再重復如下:科學技術的一些先驅人物或先行者,其偉大的探索領先所處時代。託雷斯·奎韋多的象棋自動機和無人駕駛遙控三輪車,發明于現代計算機誕生之前。20世紀40-50年代,伴隨著現代計算機的誕生,為人工智能學科(作為計算機科學的一個分支)的創立和發展,提供了良好的生態環境。1956年達特茅斯研討會後,迎來了人工智能發展的第一個黃金時代,因此,人們把1956年看作人工智能的開端。康拉德·楚澤開發了世界上第一台程控計算機、世界上第一台全功能可編程計算機、世界上第一種高級編程語言,建立了世界上第一家計算機創業公司。但是,就對人工智能學科的貢獻而言,楚澤是無法與圖靈比肩的。艾倫·圖靈的研究報告和論文,涵蓋了計算機科學和人工智能許多核心概念,因此,人們把圖靈看作是現代計算機科學和人工智能學科的奠基者。正如布魯德勒博客指出的,幾十年來,機器象棋一直被認為是人工智能的亮點。奎韋多、楚澤、圖靈、香農、塞繆爾、伯恩斯坦、西蒙等人工智能先驅人物和早期研究者,都研究過機器象棋。後來,戰勝國際象棋世界冠軍的IBM Deep Blue(1997),戰勝人類圍棋的AlphaGo(2016)和AlphaGo Zero(2017),以及六人桌德州撲克的Pluribus人工智能系統(2019),更被認為是人工智能歷史上的裡程碑。【參考資料】[1] Herbert Bruderer. AI Began in 1912. January 3錛 2020。https://cacm.acm.org/blogs/blog-cacm/241934-ai-began-in-1912/fulltext[2] Herbert Bruderer. The Binary System Was Created Long Before Leibniz. October 10錛 2017.https://cacm.acm.org/blogs/blog-cacm/221749-the-binary-system-was-created-long-before-leibniz/fulltext(圖片來自網絡),