《超冷原子系統的拓樸性質研究及其量子信息科學的套用》是依託清華大學，由吳浩錚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：超冷原子系統的拓樸性質研究及其量子信息科學的套用
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：吳浩錚
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目是對如何利用超冷原子系統來模擬自旋晶格系統的拓撲相及其性質作理論研究。本項目將探討如何有效率地測量超冷原子系統的拓撲相及其量子糾纏。此外，還將會研究利用超冷原子系統來模擬一維自旋晶格開放系統和探討其拓撲相的穩定性。這有助利用拓撲系統來作有關量子信息科學的實際套用。本項目亦將研究如何利用拓樸相的保護性及其量子糾纏來作量子信息科學的套用。例如，研究利用拓樸相來作精算量度及糾纏純化等問題。從而對拓撲物質的性質有更深的了解及找到一些新穎並且可行的量子信息科學套用。
結題摘要
我們考慮在超冷原子氣體中產生自旋軌道耦合的系統來展示拓撲態。我們主要研究自旋軌道耦合在雙組份玻色子一維光晶格系統在莫特絕緣狀態中產生，從而探討其拓撲態的性質。我們指出透過調控自旋軌道耦合的強度可產生拓撲態，以及發現原子偶極相互作用可以擴大自旋軌道耦合和在橫向場之下的參數範圍。這研究結果指出利用偶極原子來觀察拓撲態非常有用處【1】。 其次，我們亦研究Majorana費米子的退相干與費米子長程相互作用之間關係。我們研究費米子長程相互作用在不同的強度下，可增長Majorana費米子的退相干率。這項研究有助了解拓撲比特的穩定性及其拓撲量子記憶的套用 【2】。 此外， 我們研究一維玻色子晶格系統的非平衡態動力學。我們發現利用磁化時間絕對平均值能有效界定其多體系統的動態。 這項研究有助了解在自旋軌道耦合和原子相互作用下的非平衡動態【3】。 參考文獻： 【1】 H. T. Ng，Topological phases in spin-orbit-coupled dipolar lattice bosons ，Phys. Rev. A, 90, 053625（2014）。 【2】 H. T. Ng, “Decoherence of interacting Majorana modes”, Sci.Rep. 5, 12530 (2015) 【3】 H. T. Ng, “Nonequilibrium dynamics of spin-orbit-coupled lattice bosons”, Phys. Rev. A 92, 043634 (2015).
