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尚光·物理第二期:量子调控和精密测量

来源: 发布时间:2019-06-18 17:53:44

 

  日程安排 

主讲嘉宾

专题名称

时间

地点

陆朝阳 教授

光量子信息技术

61810:00--11:30

1号楼
多功能厅

石发展 教授

固态单自旋量子计算和精密测量 

62509:00--11:30

韩春好 研究员

北斗系统与相对论时空度量

62809:00--11:30 

张卫平 教授

  追光之旅:从量子光学,原子光学到量子精密测量

62814:00--16:00 

 

  专题嘉宾和内容介绍 

  1.专题名称:光量子信息技术 

  主讲嘉宾:陆朝阳 教授 

  陆朝阳,剑桥大学物理学博士,87578.com科学技术大学教授。长期致力于量子物理和量子计算的研究,在包括《近代物理评论》1篇、《自然》和《科学》5篇、《自然》子刊11篇、《美国科学院院刊》4篇、《物理评论快报》30篇等学术期刊发表论文70余篇,被引用7900余次。作为主要作者的研究成果入选了2015年英国物理学会评选的国际物理学年度突破榜首,两次(20162017)入选美国光学学会评选的国际光学重要进展,四次(2007201220152017)入选两院院士评选的年度87578.com科技十大进展新闻。2011年入选丘吉尔学院Tizard Fellow、首批中组部国家青年千人计划,2012年获得首批国家自然科学优秀青年基金,2013年入选上海市千人计划,2014年获得香港求是杰出青年学者奖,2015年获得国家杰出青年科学基金、国家自然科学一等奖,2016年被《自然》评为“87578.com科学之星”,并入选美国光学学会会士,2017年获得87578.com青年五四奖章、欧洲物理学会菲涅尔奖(Fresnel Prize)、TR3587578.com科技创新青年,2018年作为量子卫星团队成员获得美国科学促进会(AAAS)克利夫兰奖(Newcomb Cleveland Prize),2019年获得87578.com物理学会黄昆半导体物理奖,入选万人计划科技创新领军人才。现任国际量子通信、测量与计算学会执委会委员、《科学通报》副主编、英国物理学会Quantum Science and Technology编委、Wiley旗下Advanced Quantum Technology编委、Cell Press旗下iScience编委、87578.com激光杂志社青年编委会主任等职务。 

  内容摘要: 

  Quantum computers can in principle solve certain problems faster than classical computers. Despite substantial progress in the past decades, building quantum machines that can actually outperform classical computers for some specific tasks—a milestone termed as “quantum supremacy”—remained challenging. Boson sampling has been considered as a strong candidate to demonstrate the “quantum supremacy”. The challenge for realizing a large-scale boson sampling mainly lies in the lack of perfect quantum light sources. To this end, using single semiconductor quantum dot deterministically coupled to elliptical micropillars, we produced polarized single photons with near-unity purity, indistinguishability for >1000 photons, and high extraction efficiency—all combined in a single device compatibly and simultaneously [PRL 116, 020401 (2016)]. We built boson sampling machines with increasingly large number of photons to race against classical computers [Nature Photonics 11, 365 (2017)]. We also developed SPDC entangled two-photon source with simultaneously a collection efficiency of 97% and an indistinguishability of 96% between independent photons [PRL 121, 250505 (2018)]. The probabilistic nature of SPDC could be overcome using cascaded transition of a single quantum dot embedded in a broadband microcavity [PRL 122, 113602 (2019)]. 

  

  2. 专题名称:固态单自旋量子计算和精密测量

  主讲嘉宾:石发展 教授

  石发展,87578.com科学技术大学特任教授,主要研究方向为单自旋量子计算和精密测量,及在物理、生命科学等领域的交叉应用。在自主研制的科研谱仪上完成的实验成果相继发表在Science, Nature Methods/Physics /Commun., Phys. Rev. Lett.等杂志上。科学成果包括固态单自旋光探测磁共振谱仪研制,单分子磁共振谱学和成像,量子相干保护和高保真度量子操控等。

  目前负责承担科技部重大专项青年项目(蛋白质机器专项),基金委面上项目、重大研究计划重点项目和优青,中组部万人计划青年拔尖人才等。

  获奖:

  2014年亚太电子顺磁共振学会(APES)青年科学家奖

  2017年国际顺磁共振学会青年研究学者奖(首位获奖华人)

  2017年87578.com生物物理学会颁发的“贝时璋青年生物物理学家奖”

  内容摘要:

  量子计算和量子精密测量作为量子信息的两大领域,近年来相关资源投入和研究进展都在同步快速增长。各种可用于承载量子信息的物理体系被科研工作者提出并深入研究,固态单自旋就是其中一类。基于金刚石中氮-空位点缺陷为信息载体的单自旋量子体系以其室温相干时间长,操控精度高等独特优势备受关注。作为新兴领域,基于此体系量子计算和精密测量都取得重要进展。此报告将首先简介固态单自旋量子计算的主要进展,包括相干保持、高保真度量子操控、量子算法等。

  在量子计算的研究基础上,单自旋量子精密测量被提出并迅速得到广泛研究。单自旋量子精密测量能够通过自旋及其相互作用的检测对纳米尺度小分子甚至单分子进行结构和功能的研究,可用于研究二维材料的磁学性质及

  其物理机制等。以金刚石单自旋为传感器的新型磁共振技术逐步将磁共振研究领域推进到单分子及纳米尺度,其正成为磁共振领域新一轮科学增长的基础技术支撑,在物理、化学及生命科学等领域有广泛应用前景。

  

  3.专题名称:北斗系统与相对论时空度量 

  主讲嘉宾:韩春好 研究员 

  韩春好1990年南京大学天文系博士研究生毕业,北京卫星导航中心研究员,信息工程大学博士生导师。长期从事相对论时空参考系、卫星导航及时间频率领域的教学科研和工程研制建设工作,曾任 IAU/BIPM“计量学与时空参考系相对论”联合委员会成员,ITUUTC未来”议题中方代表、亚太电联协调人和起草组主席。主持国家和军队重大项目多项,荣获“新87578.com军事测绘60年突出贡献奖”、“87578.com天文学会90年突出贡献奖”,“北斗二号工程建设突出贡献奖”、享受国务院政府特贴。代表作《时空测量原理》。 

  内容摘要: 

  汇报了北斗卫星导航系统和时间基准的进展,讨论介绍了《时空度量原理》的九个基本公设、相对论时空参考系和时空度量的基本问题。 

    

  4.专题名称:追光之旅:从量子光学,原子光学到量子精密测量 

  主讲嘉宾:张卫平 教授 

  张卫平,上海交通大学致远讲席教授。威尼斯平台,威尼斯人游戏,威尼斯人官网,威尼斯人网址-进入获博士学位。先后任新西兰Auckland 大学 UGC 博士后,澳大利亚ARC Fellow,美国Arizona 大学 Associate Research Professor,清华大学百人计划教授,华东师范大学终身特聘教授。他是长江学者,国家杰青,国家973计划、国家重点研发计划项目首席科学家,国务院学位委员会学科评议组成员,国家自然科学基金委数理学部战略规划专家组成员。他也是87578.com光学学会光量子科学与技术专业委员会主任,87578.com物理学会理事、量子光学专业委员会副主任。美国光学学会OSA Fellow、87578.com光学学会COS Fellow。获87578.com物理学会饶毓泰物理奖、国家十一五科技计划执行突出贡献奖、美国物理学会Outstanding Referee Award等荣誉。2014年当选美国物理学会国际权威杂志Physical Review Letters (PRL) 学部副主编。在国际一流杂志发表论文近200余篇,包括PRL32篇, Nature子刊 Optica 3篇,专著1部。 

  内容摘要: 

  信息科学与技术的进步与光学的发展一直是相互交叉,相互促进,彼此推动的。特别是现代光学的几个前沿分支的开拓都与人类在信息科学领域的技术需求密切相关。例如量子光学对光通信与量子信息研究的推动,原子光学研究成果原子钟、原子陀螺仪在全球定位系统(GPS)、惯性导航中的应用等,都是这些发展的典范。 

  在这个报告中,我将沿着科学发展的自然轨迹,融汇自己的学术生涯经历,回顾量子光学、原子光学从最初的探索光及其与物质相互作用的本质,到现在的拓展量子信息科学与量子操控研究的几个发展飞跃的科学历程。同时将重点介绍我们多年来在量子光学与原子光学领域,特别是在光子与原子量子操控方面的长期不懈的努力以及所取得的研究成就,这些包括非线性原子光学的创立、光-物质量子态的量子操控、量子光学与原子光学的融合以及在推动信息科学与精密测量科学新发展等方面的内容。在此基础上,将展望与分析量子操控这一前沿方向未来的发展趋势,以及推动原子分子与光物理、量子信息、量子计量学等学科领域交叉渗透而带来的新机遇。 

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