《周期性驅動系統的非平衡量子相變研究》是依託蘭州大學，由安鈞鴻擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：周期性驅動系統的非平衡量子相變研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：安鈞鴻
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著量子工程的不斷發展，如何更加有效地調控單量子態已成為目前量子物理研究的一個前沿問題。本項目提出利用周期性驅動的手段對相關物理系統進行調控；探索該調控對系統量子相變的影響；揭發周期性驅動所誘發的體系新型物態及其相關套用價值。不同於靜態系統的量子相變由其基態能譜所決定，作為非平衡系統的周期性驅動系統的量子相變由其Floquet準能譜特性所決定。我們將利用Floquet理論研究：(1)驅動耗散二能級系統的量子相變及其在退相干抑制中的套用；(2)驅動Dicke模型的量子相變及其對超輻射不可發生定理的違背；(3)驅動一維Kitaev和二位Haldane格點量子系統的新型拓撲量子相變及其對Majorana費米子與分數量子霍爾效應特點的模擬。通過這些研究，我們旨在揭示周期性驅動這一有效的量子調控方案在不斷發展的量子工程技術中的套用前景。
結題摘要
隨著量子工程的不斷發展，如何更加有效地調控單量子態已成為目前量子物理研究的一個前沿問題。在本項目中，我們研究了利用周期性驅動的手段對開放量子系統退相干、對氮空位色心糾纏製備、對光學波導管中的導波動力學和對格點系統中的拓撲相變進行調控；探索該調控對系統量子相變和非平衡動力學的影響；揭發周期性驅動所誘發的體系新型物態及其相關套用價值。不同於靜態系統的量子相變由其基態能譜所決定，作為非平衡系統的周期性驅動系統的量子相變由其Floquet準能譜特性所決定。我們圍繞周期驅動和開放量子系統建立了束縛態對其非平衡動力學深刻影響的統一物理框架：在周期性驅動系統中發現了由準能譜中Floquet束縛態形成所刻畫的新型量子相變和拓撲相變，以此提出了利用周期性驅動抑制退相干、實現光學傳播動力學局域化、產生遠距離氮空位色心穩定糾纏以及人工合成以Haldane模型大陳數拓撲絕緣相為代表的極端拓撲物態的新穎方案；在開放系統中發現了系統-環境能譜中束縛態形成在退相干抑制、噪聲條件下量子計量超高精度恢復和量子速度極限等中的支配作用。受本項目資助，在Physical Review系列雜誌等發表SCI論文15篇。我們圍繞周期性驅動所取得的以上一系列成果極大地豐富了量子態調控的手段並開闢了人工合成量子極端物態的新手段。
