20211126日下午,量子科学与工程研究院党总支在国际量子研究院518报告厅举办了第十一期卓粤量子沙龙活动,本次沙龙邀请了北京大学信息科学技术学院教授、北京大学量子电子学研究所所长陈徐宗,为研究院师生带来了主题为“从玻色爱因斯坦凝聚到量子模拟”的精彩报告,本次沙龙由量子研究院党总支委员筹备并主持。

陈徐宗教授首先介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的基本概念,实验上实现相变的历史发展过程以及北京大学在这方面实验所做出的开拓性的研究,随后详细讲述了用超冷气体进行量子模拟的两个方面:超越Kibble Zurek相变机制的多体量子相变和一维气体中的量子可积问题研究。首先对于多体量子相变,我们改进了能带映射的方法,实验上研究了从超流到莫奈绝缘态的量子相变,我们在动态的稳态弛豫区和相位振荡区都观察到了量子相变的临界行为,进而观察到相同量子临界参数的两个不同值,这一结果超出了被称为Kibble-Zurek机制的量子相变的普遍标度定律描述。当研究一维量子气体时,实验上在动态演化过程中几乎保留了所有原子,因此观测时间显著延长,可达400个振荡周期。非平衡动力学分为两个阶段。在短时间内,系统激励相对较小,因此保持了可积效应。在很长一段时间内,少量原子被横向激发。最后,系统松弛到具有高斯动量分布的平衡状态,最终系统的可积效应消失。广义流体力学理论用于描述系统后,结果与实验结果非常吻合。通过一维和三维量子气体,展示了超冷原子系统强大的量子模拟能力。

随后进入自由提问环节,陈徐宗与参会人员进行了自由交流,并就参会人员提出的问题进行了解答讨论。