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原子分子物理二级学科介绍

2020-04-23

原子分子物理二级学科包括超冷原子体系中的量子多体物理、超冷原子体系中的量子少体物理和量子信息三个重要的研究方向。具体研究内容如下:

超冷原子体系中的量子多体物理团队主要研究问题为:1)存在自旋-轨道耦合的费米和玻色系统的物性研究;2)光晶格中准二维费米气体的物性研究;3)光腔中或光力学腔中费米体系的少体和多体问题;4) 偶极相互作用费米体系的物性研究;5)长程相互作用费米系统的测量操控手段;6)离子阱量子模拟实验和量子精密测量等。本研究方向现有教授1人和讲师1人,其中优青1人次、青年长江学者1人次、北京市科技新星1人次和北京市优秀教师1人次,平均年龄33.5岁,是一个年轻但重新活力的小组。近5年来,本方向研究人员以中国人民大学物理系为平台发表(含接收)论文40余篇,其中《Nature Communications》3篇和40余篇发表在《物理评论》系列刊物等。

超冷原子体系中的量子少体物理是量子物理学的重要领域。对这类问题的研究不仅能让人们准确的理解各类物理系统中的基本相互作用过程,为相关的多体问题研究打下坚实的基础,还能解释大量重要的实验现象,并发展各类新型的量子调控技术手段。量子少体团队的主要研究问题为:1)超冷气体中原子-原子相互作用的有效操控手段;2)超冷原子气体中的新奇量子少体现象;3)少体物理到多体物理的过渡;4)超冷分子气体中的量子少体问题和超冷化学过程。本研究方向包含1名全国优秀博士论文入选者、1名教育部新世纪人才计划,和1名自然科学基金委首批优秀青年基金入选者。本方向研究人员长期从事超冷原子气体和量子光学系统中的量子少体问题研究工作。迄今为止共发表SCI论文60余篇,其中1篇发表在《Nature Physics》上、1篇发表在《Science》上,40余篇发表在《物理评论》系列刊物上(包括6篇《物理评论快报》)。近年来,本研究方向教师成果如下:1)和东京工业大学的实验小组合作完成了世界上首批基于Yb171 原子的微腔量子电动力学实验;2)于2013年提出自旋-轨道耦合也会诱导出低能散射共振现象,随后被美国国家标准局的实验观测到;3)2015年和清华大学的合作者共同预言了超冷碱土金属原子之间的轨道Feshbach共振,目前包括德国慕尼黑I.Bloch小组在内的三个国际知名实验小组正在通过实验验证我们的预言。

量子信息是最近三十年中迅速发展起来的,旨在利用量子技术手段从本质上提高人类信息处理和计算能力的新兴学科。目前人们已经从理论上证明,量子规律的介入,可以实现一些经典手段永远无法实现的信息过程。而要将这些过程在实际中实现出来,还面临着很大的挑战。其中涉及的问题,涵盖了量子光学、量子控制、量子力学基本问题、计算科学等方面面面,其核心仍然在于对微观和介观世界量子行为的有效测量和控制。这方面的探索方兴未艾,已经成为物理学中一个炙手可热的新方向。量子信息是当代物理学中重要而活跃的方向,它既有重要的科学价值,又有巨大的潜在的技术前景。当前,这个方面的各种新实验层出不穷,这也使得这个方面的理论工作得以与实验紧密结合。我们的研究涉及这个领域的各种相关理论问题。过去数年中,我们在这些方向上都做了大量的研究工作,形成了各自特色。未来我们将和国内外高端理论和实验小组积极开展合作,力争作出更多的高水平成果。

原子分子物理研究方向现有教授3人,副教授1人,讲师1人。职称结构以教授、副教授为主。全部具有博士学位。教师的年龄结构:现有35岁以下2人,36-45岁之间2人,46-55岁之间1人。队伍平均年龄39.6岁,在国内高校、研究所中属于年轻的研究团队。

原子分子物理是一门新兴的学科,因为其新颖的理论研究方法和实验手段,开拓了物理学新的研究领域。原子分子物理中的理论研究方法、实验手段和实验方法和理论物理中的研究方法相近似、与凝聚态物理中的理论研究方法有相似之处、并且其实验手段的实现可以为凝聚态物理中的高复杂性体系提供新的解决思路。

同时,理论物理的研究范围包括利用理论的方法探索自然界的物理现象和物理过程,利用计算机实验的方法模拟新型材料的性质,结构,对新材料进行预测。原子分子物理研究中理论指导实验的进行,同时对实验的数据进行分析,总结,推动实验的进一步开展。因此,原子分子物理和理论物理、凝聚态物理学是现代物理学的重要分支,相互支撑,促进。

姓名

性别

职称

学历

毕业学校

二级学科专业

朱传界

教授

博士

意大利国际高等研究院

原子分子物理

 

教授

博士

中科院理论物理所

原子分子物理

 

教授

博士

美国佐治亚理工大学

原子分子物理

王伟民

教授

博士

中科院物理所

原子分子物理

 

副教授

博士

中科院物理所

原子分子物理

张翔

副教授

博士

清华大学

原子分子物理

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