冷原子系统中的量子淬火动力学演化的理论研究
理学院
Theoretical Study of Quantum Quench Dynamics in Cold Atoms
冷原子和冷分子体系是目前实验科学领域非常活跃的学科,已经成为实现量子调控和量子技术的重要载体和应用资源,实验的发展推动了冷原子物理的理论研究和相关应用,促进了量子模拟等领域的发展,在量子存储和探测方面有重要应用。另外,冷原子体系在量子精密测量、原子激光、原子芯片等新兴量子器件方面也有很多实际应用。对冷原子和冷分子体系的深入研究,影响着国家在前瞻性战略科技领域的长远发展,将为构筑具有我国自主知识产权的量子调控与量子信息技术奠定坚实的科学基础。
研究非平衡态量子动力学演化的问题,还和量子计算与量子通信密切相关。 量子信息技术相对于传统信息技术具有很多方面的优势,例如计算速度快、保密性好等。然而,储存量子信息的量子态很容易和环境发生耦合,从而导致量子信息的扩散和丢失。这也是制约着量子信息技术发展的一个主要因素。因此,在量子态和环境耦合后,对量子信息是如何扩散和丢失的研究变得十分必要和紧迫。本项目的目的之一就是找到什么样的初态更不容易受外部环境的影响(演化得比较慢),或者什么样的外部条件更容易保持原来的初态。通过数值模拟来探索影响信息扩散的关键因子,找到可能的避免信息丢失的条件,为量子信息技术的发展提供理论上的指导和支持。