学术活动
光学
光晶格高轨道超冷原子的相干操控
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主讲人: 周小计 教授, 北京大学
地点: 腾讯会议ID: 382 900 666
时间: 2021年1月14日 (星期四) 10:00-12:00
主持 联系人: 胡小永 (Tel: 62768705)
主讲人简介: 周小计,北京大学信息科学技术学院电子学系教授,博士生导师。2010年毕业于北京大学电子学系,然后在北京大学长期从事光和物质相互作用以及量子精密测量的研究工作,建立了光晶格超冷原子实验平台。围绕着光晶格超冷原子的相干操控和量子模拟,在超冷原子的操控、原子钟的测量、光晶格原子高激发能带的模拟、相变和新物态等方面有开创性成果。已发表SCI论文80多篇,论文被引用六百多次;在英国帝国理工大学冷原子中心、德国海德堡大学等进行过访问和交流。主持或者完成国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目1项、自然科学基金委重点项目2项、面上项目5项;科技部国家重点研发计划课题2项;主持多项精密测量和光谱产品应用项目。

光晶格中超冷原子系统因为具有独特的宏观物质波动性、理想的量子相干特性和丰富的量子调控手段,不仅在原子钟为代表的量子精密测量、新型量子器件中有重要应用,同时对探索量子多体物理的微观机制、新奇物态的量子模拟和量子计算等方面也有重要的科学意义。虽然轨道和自旋、电荷等一起构成量子材料的物理特性,但是研究晶格中轨道自由度仍然比较困难,这是因为高轨道的量子态属于高激发的亚稳态,需要发展新的调控技术。 本报告首先系统介绍了高保真度和高鲁棒性的高激发能带量子态快速制备的新方法。其次,通过对光晶格中不同轨道超冷原子的相干量子操控,研究了一维光晶格高激发能带的隧穿和布洛赫振荡过程,给出了在重力测量以及干涉仪方面的应用。进一步,通过驱动系统进入P-轨道能带的非平衡态,使系统可以较长时间处于一个亚稳定的量子动力学态,实现了滑动相位超流体,证明了具有鞍形形状的光晶格P轨道能带色散关系对实现相位动态滑动的重要性。最后,对于具有空间构型光晶格中的超冷原子,在介绍了对其噪声分析和信号处理方法以后,研究了不同维度光晶格中的量子相变,以及具有三态(Z_3)量子向列序的“波茨-向列相”超流体。这些研究为检验理论工作的预测、新奇材料的原理演示、新型量子器件的物理机制、和原子的相干量子操控提供了新思路和新方法。

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