超冷原子光晶格

研究方向
  • 超冷原子纠缠态的产生、测量及其在量子计算中的应用研究

在产生大量原子纠缠对的实验基础上,研究如何有效地连接这些纠缠对逐步产生10-粒子、20-粒子、50-粒子纠缠并在实验上测量其纠缠度,探索其在量子计算方面的应用。

  • 基于特殊晶格结构及低维物理系统的量子模拟

结合研究过程中发展起来的高分辨量子气体显微镜、全息相位片投影、自旋依赖超晶格技术,实现如正方形、六角形、三角形、Kagome 晶格等任意形状的二维光晶格体系,研究多体系统中的量子涨落、拓扑量子态、晶格中的磁性等。

  • 量子临界点附件量子模拟研究

当光晶格中的超冷原子处在超流-Mott 绝缘态相变临界点附近时,系统的关联长度发散,从“还原论”角度出发用传统的方法求解体系的哈密顿量将变得不可行,也就难于描述这一区域的多体量子行为,此处则需要 “呈展论”(emergence)的理论描述,这是微观物理与凝聚态物理交叉的区域,量子模拟方法可以用来描述此区域的物理行为。

相关论文

  • Dai, H. -N., Yang, B., Reingruber, A., Sun, H., Xu, X. -F., Chen, Y. -A., Yuan, Z. -S. & Pan, J. -W. Four-body ring-exchange interactions and anyonic statistics within a minimal toric-code Hamiltonian. Nature Physics advance online publication, (2017).
  • Dai, H. -N., Yang, B., Reingruber, A., Xu, X. -F., Jiang, X., Chen, Y. -A., Yuan, Z. -S. & Pan, J. -W. Generation and detection of atomic spin entanglement in optical lattices. Nature Physics 12, 783-787 (2016).