超级军网中国科大在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 03:56:23
http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201404/t20140408_192245.html
最近，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋-轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上，标志着我国在超冷原子量子模拟的这一重要实验领域占据了一席之地。
凝聚态物理中由于复杂的多体相互作用导致的强关联体系，例如高温超导、分数量子霍尔效应等等，很难直接得到求解，妨碍了人们对这类物理问题的深入理解和应用。基于超冷原子的量子模拟通过人工合成等效的量子体系，利用易于观测的超冷原子在等效体系中的演化来模拟传统强关联体系中复杂的电子行为，为人类对某些重大凝聚态物理机制的理解开辟了一条更直观的道路，在当前被认为是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理的最有力的手段。最近十余年来国际上超冷原子量子模拟实验研究的蓬勃发展充分地证明了这一点。
自旋-轨道耦合是很多重要物理现象的关键因素，例如原子中的精细结构以及近年发现的拓扑绝缘体等等。因此，对自旋-轨道耦合的研究和量子模拟也成为对这些现象深入理解以及进一步加以利用的有效手段。美国国家标准与技术研究院（NIST）的I. Spielman小组于2011年首先在实验上合成了自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，并迅速成为人们关注和追踪研究的热点。随后在2012年，山西大学的张靖小组，麻省理工学院的M. Zwierlein小组和中国科大的潘建伟小组也分别在超冷费米子和玻色子的实验上实现了自旋-轨道耦合。
潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度，首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化；实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线；并且还观察到在自旋－轨道耦合作用下，玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。
他们的发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合的玻色气体的基本特性，展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应的共同影响下所产生的丰富的物理内容，是超冷原子量子模拟的一项重要进展，充分显示出量子模拟的强大功能。
上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部重大研究计划项目等的支持。http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201404/t20140408_192245.html
最近，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋-轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上，标志着我国在超冷原子量子模拟的这一重要实验领域占据了一席之地。
凝聚态物理中由于复杂的多体相互作用导致的强关联体系，例如高温超导、分数量子霍尔效应等等，很难直接得到求解，妨碍了人们对这类物理问题的深入理解和应用。基于超冷原子的量子模拟通过人工合成等效的量子体系，利用易于观测的超冷原子在等效体系中的演化来模拟传统强关联体系中复杂的电子行为，为人类对某些重大凝聚态物理机制的理解开辟了一条更直观的道路，在当前被认为是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理的最有力的手段。最近十余年来国际上超冷原子量子模拟实验研究的蓬勃发展充分地证明了这一点。
自旋-轨道耦合是很多重要物理现象的关键因素，例如原子中的精细结构以及近年发现的拓扑绝缘体等等。因此，对自旋-轨道耦合的研究和量子模拟也成为对这些现象深入理解以及进一步加以利用的有效手段。美国国家标准与技术研究院（NIST）的I. Spielman小组于2011年首先在实验上合成了自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，并迅速成为人们关注和追踪研究的热点。随后在2012年，山西大学的张靖小组，麻省理工学院的M. Zwierlein小组和中国科大的潘建伟小组也分别在超冷费米子和玻色子的实验上实现了自旋-轨道耦合。
潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度，首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化；实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线；并且还观察到在自旋－轨道耦合作用下，玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。
他们的发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合的玻色气体的基本特性，展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应的共同影响下所产生的丰富的物理内容，是超冷原子量子模拟的一项重要进展，充分显示出量子模拟的强大功能。
上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部重大研究计划项目等的支持。
最近，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋-轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上，标志着我国在超冷原子量子模拟的这一重要实验领域占据了一席之地。
凝聚态物理中由于复杂的多体相互作用导致的强关联体系，例如高温超导、分数量子霍尔效应等等，很难直接得到求解，妨碍了人们对这类物理问题的深入理解和应用。基于超冷原子的量子模拟通过人工合成等效的量子体系，利用易于观测的超冷原子在等效体系中的演化来模拟传统强关联体系中复杂的电子行为，为人类对某些重大凝聚态物理机制的理解开辟了一条更直观的道路，在当前被认为是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理的最有力的手段。最近十余年来国际上超冷原子量子模拟实验研究的蓬勃发展充分地证明了这一点。
自旋-轨道耦合是很多重要物理现象的关键因素，例如原子中的精细结构以及近年发现的拓扑绝缘体等等。因此，对自旋-轨道耦合的研究和量子模拟也成为对这些现象深入理解以及进一步加以利用的有效手段。美国国家标准与技术研究院（NIST）的I. Spielman小组于2011年首先在实验上合成了自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，并迅速成为人们关注和追踪研究的热点。随后在2012年，山西大学的张靖小组，麻省理工学院的M. Zwierlein小组和中国科大的潘建伟小组也分别在超冷费米子和玻色子的实验上实现了自旋-轨道耦合。
潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度，首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化；实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线；并且还观察到在自旋－轨道耦合作用下，玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。
他们的发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合的玻色气体的基本特性，展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应的共同影响下所产生的丰富的物理内容，是超冷原子量子模拟的一项重要进展，充分显示出量子模拟的强大功能。
上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部重大研究计划项目等的支持。http://news.ustc.edu.cn/xwbl/201404/t20140408_192245.html
最近，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷原子量子模拟研究领域取得重要突破，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋-轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋-轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的国际权威物理学杂志《自然·物理学》上，标志着我国在超冷原子量子模拟的这一重要实验领域占据了一席之地。
凝聚态物理中由于复杂的多体相互作用导致的强关联体系，例如高温超导、分数量子霍尔效应等等，很难直接得到求解，妨碍了人们对这类物理问题的深入理解和应用。基于超冷原子的量子模拟通过人工合成等效的量子体系，利用易于观测的超冷原子在等效体系中的演化来模拟传统强关联体系中复杂的电子行为，为人类对某些重大凝聚态物理机制的理解开辟了一条更直观的道路，在当前被认为是理解和解决诸多复杂物理系统和物理机理的最有力的手段。最近十余年来国际上超冷原子量子模拟实验研究的蓬勃发展充分地证明了这一点。
自旋-轨道耦合是很多重要物理现象的关键因素，例如原子中的精细结构以及近年发现的拓扑绝缘体等等。因此，对自旋-轨道耦合的研究和量子模拟也成为对这些现象深入理解以及进一步加以利用的有效手段。美国国家标准与技术研究院（NIST）的I. Spielman小组于2011年首先在实验上合成了自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体，并迅速成为人们关注和追踪研究的热点。随后在2012年，山西大学的张靖小组，麻省理工学院的M. Zwierlein小组和中国科大的潘建伟小组也分别在超冷费米子和玻色子的实验上实现了自旋-轨道耦合。
潘建伟、陈帅等首先利用拉曼耦合技术人工合成了自旋-轨道耦合的超冷铷原子玻色气体。通过改变系统温度，首次观察到了玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）的转变温度在自旋-轨道耦合影响下的变化；实验上确定了磁性平面波相BEC到非磁性条纹相BEC在非零温度下的相变曲线；并且还观察到在自旋－轨道耦合作用下，玻色气体磁性的产生与BEC转变温度的一致性。他们在这些现象的基础上比较完整地描绘出有限温度下自旋-轨道耦合玻色气体的相图。
他们的发现使人们能够更清楚地理解自旋-轨道耦合的玻色气体的基本特性，展现了超冷量子气体在相互作用效应和热力学效应的共同影响下所产生的丰富的物理内容，是超冷原子量子模拟的一项重要进展，充分显示出量子模拟的强大功能。
上述研究得到了中国科学院、教育部、国家自然科学基金委、科技部重大研究计划项目等的支持。
http://www.nature.com/nphys/journal/v10/n4/full/nphys2905.html
NATURE PHYSICS | ARTICLE
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Experimental determination of the finite-temperature phase diagram of a spin–orbit coupled Bose gas
Si-Cong Ji, Jin-Yi Zhang, Long Zhang, Zhi-Dong Du, Wei Zheng, You-Jin Deng, Hui Zhai, Shuai Chen & Jian-Wei Pan
AffiliationsContributionsCorresponding authors
Nature Physics 10, 314–320 (2014) doi:10.1038/nphys2905
Received 30 May 2013 Accepted 29 January 2014 Published online 09 March 2014
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Abstract
Abstract• References• Author information• Supplementary information
Spin–orbit (SO) coupling leads to numerous phenomena in electron systems. Artificial SO coupling in ultracold neutral atoms provides the opportunity to study such phenomena in bosonic systems, which exhibit superfluidity and various symmetry-breaking condensate phases. In general, a richer structure of symmetry breaking results in a nontrivial finite-temperature phase diagram, but the thermodynamics of the SO-coupled Bose gas at finite temperature remains unknown both in theory and experiment. Here we experimentally determine a new finite-temperature phase transition that is consistent with the transition between the stripe ordered phase and the magnetized phase. We also observe that the magnetic phase and the Bose condensate transitions occur simultaneously as temperature decreases. We determine the entire finite-temperature phase diagram of the SO-coupled Bose gas, thus illustrating the power of quantum simulation.
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Experimental determination of the finite-temperature phase diagram of a spin–orbit coupled Bose gas
Si-Cong Ji, Jin-Yi Zhang, Long Zhang, Zhi-Dong Du, Wei Zheng, You-Jin Deng, Hui Zhai, Shuai Chen & Jian-Wei Pan
AffiliationsContributionsCorresponding authors
Nature Physics 10, 314–320 (2014) doi:10.1038/nphys2905
Received 30 May 2013 Accepted 29 January 2014 Published online 09 March 2014
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Abstract
Abstract• References• Author information• Supplementary information
Spin–orbit (SO) coupling leads to numerous phenomena in electron systems. Artificial SO coupling in ultracold neutral atoms provides the opportunity to study such phenomena in bosonic systems, which exhibit superfluidity and various symmetry-breaking condensate phases. In general, a richer structure of symmetry breaking results in a nontrivial finite-temperature phase diagram, but the thermodynamics of the SO-coupled Bose gas at finite temperature remains unknown both in theory and experiment. Here we experimentally determine a new finite-temperature phase transition that is consistent with the transition between the stripe ordered phase and the magnetized phase. We also observe that the magnetic phase and the Bose condensate transitions occur simultaneously as temperature decreases. We determine the entire finite-temperature phase diagram of the SO-coupled Bose gas, thus illustrating the power of quantum simulation.
等待科普。。。。。。。。。。。
潘建伟真是很NB啊。。。
大神快来！！！
照这样下去潘建伟迟早拿炸药奖
具有里程碑意义么？
照这样下去潘建伟迟早拿炸药奖
啊！诺贝尔奖么？
啊！诺贝尔奖么？
这技术可以用在核潜艇上么
武崇文 发表于 2014-4-8 17:24
啊！诺贝尔奖么？
是的啊~字数补丁
啊！诺贝尔奖么？
是的啊~字数补丁
直接科普说能干点啥吧，文科生表示理解不能
又和潘建伟有关？他真是超级牛叉！国之幸也！
潘建伟会干这个，表示怀疑
超冷原子的实现方式，我知道的最好的是激光囚禁，而这不太像潘建伟的路数。文中提到的拉曼耦合不知道是个啥
超冷原子的实现方式，我知道的最好的是激光囚禁，而这不太像潘建伟的路数。文中提到的拉曼耦合不知道是个啥
谢耳朵又要抓狂了吧？
学理的，居然一点都没看懂。。
潘是通讯作者？
不明觉厉 啥啊到底？
感觉有点吹牛夸大其词啊 年年都有重大突破年年都没见偌贝尔一席之地。
===
这个可不算吹牛吧，只是一席之地而已。要拿诺奖得至少前无古人才行。比如这次国外发现的引力波证据。
===
这个可不算吹牛吧，只是一席之地而已。要拿诺奖得至少前无古人才行。比如这次国外发现的引力波证据。
直接科普说能干点啥吧，文科生表示理解不能
现在不好说，我说点历史上的东西吧
人类上个世纪开始探索原子结构，发现了电子以及能带等，这些东西就成了后来的半导体的基础，而半导体则是现今信息时代的基础
现在不好说，我说点历史上的东西吧
人类上个世纪开始探索原子结构，发现了电子以及能带等，这些东西就成了后来的半导体的基础，而半导体则是现今信息时代的基础
感觉有点吹牛夸大其词啊 年年都有重大突破年年都没见偌贝尔
炸药奖可不是那么好拿的，除非划时代的突破，一般都要一二十年过去才能拿奖
炸药奖可不是那么好拿的，除非划时代的突破，一般都要一二十年过去才能拿奖
swsky 发表于 2014-4-8 17:40
直接科普说能干点啥吧，文科生表示理解不能
这就没法说了，不过文科生应该能理解科学和技术的区别和联系吧？
直接科普说能干点啥吧，文科生表示理解不能
这就没法说了，不过文科生应该能理解科学和技术的区别和联系吧？
理工渣等科普。。。来自: Android客户端
每个字都认识,
老潘再这样下去，是不是迟早拿诺奖啊？
有一个问题，文章发表在米帝杂志上，研究成果岂不是拱手送人了？还是我理解的不对
湾岸MIDNIGHT 发表于 2014-4-8 18:03
感觉有点吹牛夸大其词啊 年年都有重大突破年年都没见偌贝尔
去年有两个诺贝尔级的项目，作为同一学术问题的不同部分，相对简单的那些都已经获奖，但唯独中国完成的更具难度和价值的部分却没有。一个是中微子theta13角测定——揭开中微子消失之谜的最后最关键最难的一块拼图，另一个是反常霍尔效应——未来半导体能否继续发展的关键。
为了维持西方对中国的心理优越，证明其文化优势、制度优势，同时继续掠夺中国人才，并赚取巨额日留学费用，诺贝尔奖不会发给中国国籍的人。
感觉有点吹牛夸大其词啊 年年都有重大突破年年都没见偌贝尔
去年有两个诺贝尔级的项目，作为同一学术问题的不同部分，相对简单的那些都已经获奖，但唯独中国完成的更具难度和价值的部分却没有。一个是中微子theta13角测定——揭开中微子消失之谜的最后最关键最难的一块拼图，另一个是反常霍尔效应——未来半导体能否继续发展的关键。
为了维持西方对中国的心理优越，证明其文化优势、制度优势，同时继续掠夺中国人才，并赚取巨额日留学费用，诺贝尔奖不会发给中国国籍的人。
水声换能器 发表于 2014-4-8 17:23
照这样下去潘建伟迟早拿炸药奖
去年有两个诺贝尔级的项目，作为同一学术问题的不同部分，相对简单的那些都已经获奖，但唯独中国完成的更具难度和价值的部分却没有。一个是中微子theta13角测定——揭开中微子消失之谜的最后最关键最难的一块拼图，另一个是反常霍尔效应——未来半导体能否继续发展的关键。
为了维持西方对中国的心理优越，证明其文化优势、制度优势，同时继续掠夺中国人才，并赚取巨额日留学费用，诺贝尔奖不会发给中国国籍的人。
诺贝尔将已经成为西方推销其政治和文化的工具，参看诺贝尔和平奖都发给了谁。
照这样下去潘建伟迟早拿炸药奖
去年有两个诺贝尔级的项目，作为同一学术问题的不同部分，相对简单的那些都已经获奖，但唯独中国完成的更具难度和价值的部分却没有。一个是中微子theta13角测定——揭开中微子消失之谜的最后最关键最难的一块拼图，另一个是反常霍尔效应——未来半导体能否继续发展的关键。
为了维持西方对中国的心理优越，证明其文化优势、制度优势，同时继续掠夺中国人才，并赚取巨额日留学费用，诺贝尔奖不会发给中国国籍的人。
诺贝尔将已经成为西方推销其政治和文化的工具，参看诺贝尔和平奖都发给了谁。
去年有两个诺贝尔级的项目，作为同一学术问题的不同部分，相对简单的那些都已经获奖，但唯独中国完成的更 ...
和平奖这种扯淡的东西我自然也不信
我只是对那三个自然学科还抱有一点点幻想
和平奖这种扯淡的东西我自然也不信
我只是对那三个自然学科还抱有一点点幻想
这意味着打开了未来时空传送技术的大门了。
别浮夸，哪来那么多标志这标志那的
祝贺成功。
takejy 发表于 2014-4-8 18:27
每个字都认识,
其实“铷”这个字我不认识……
每个字都认识,
其实“铷”这个字我不认识……
huor 发表于 2014-4-8 17:42
潘建伟会干这个，表示怀疑
超冷原子的实现方式，我知道的最好的是激光囚禁，而这不太像潘建伟的路数。文中 ...
他本人不见得懂多少，但是他招回来的人有懂的啊。呵呵。
潘建伟会干这个，表示怀疑
超冷原子的实现方式，我知道的最好的是激光囚禁，而这不太像潘建伟的路数。文中 ...
他本人不见得懂多少，但是他招回来的人有懂的啊。呵呵。
这个。。。。
测出来的东西类似于水在什么温度下结冰
Si-Cong Ji和教我场论的老师就差一个字母，可惜不在了
超冷原子过去不是潘的专长，应该主要是陈帅的技术
Si-Cong Ji和教我场论的老师就差一个字母，可惜不在了
超冷原子过去不是潘的专长，应该主要是陈帅的技术
不懂，可以用来干啥的？哪位高人科普下？
中文字儿都认识 就是凑一块儿看不懂 ……
测出来的东西类似于水在什么温度下结冰
Si-Cong Ji和教我场论的老师就差一个字母，可惜不在了
他们因为做单光子激光器的副产品吧，量子保密通讯用。我研究生同学以前是他们的骨干，所有新闻都是潘和我那个同学，后来闹翻了。他们组我俩同学都是骨干
Si-Cong Ji和教我场论的老师就差一个字母，可惜不在了
他们因为做单光子激光器的副产品吧，量子保密通讯用。我研究生同学以前是他们的骨干，所有新闻都是潘和我那个同学，后来闹翻了。他们组我俩同学都是骨干
TG在量子领域出了不少成果啊