物理系学术报告       Physics Department Colloquium 

 

38周五16:00-17:0012-201

 

 

 

几何相位理及其

 

朱诗亮 教授

华南师范大学

 

摘要

相位因子被称为二十世纪理论物理学研究三大主旋律之一。几何相因子(几何相位)的提出是量子力学研究的开创性成果。相位因子是量子力学最核心的概念之一,对它的认识伴随着整个量子力学和量子场论的发展。薛定谔方程的提出,虚数i首次出现在物理学运动方程中,表明复数的引进不仅是数学工具的方便,更是量子力学描述世界的必须,相位开始成为物理学的核心概念。稍后,狄拉克引入波函数相位因子,并用它证明,如果世界上有一个磁单极,那么电荷必须是量子化的,这一优美的理论把相位和拓扑联系在一起。1954 年,杨振宁-米尔斯非阿贝尔规范场理论的提出,把U(1)相位推广到SU(2)相位,构筑了粒子之间相互作用的基础。1959年,Aharonov 和Bohm 发现了AB相位,认识到要描述电磁场,场强不够,矢势更为基本。从1974 年开始,杨振宁等用系列文章证明,要描述规范场,场强不足够,矢势有冗余,而相位因子恰好能描述规范势。 

1984 年,Berry发表了提出几何相位的论文。证明相因子只能分成动力学相位和几何相位。几何相位及其相关的Berry联络(Berry曲率)因深刻地反映了Hilbert空间的基本结构而在物理学的各个领域都有重要应用,这些领域包括较早的量子霍尔效应,及最近物理学的一些重要研究领域,如拓扑绝缘体和拓扑超导、量子计算、量子模拟等。在本报告中,我将主要介绍相位和几何相位的发展及其在容错量子计算和超冷原子模拟人工规范势中的应用。

 

告人

朱诗亮教授,1992年于南京大学获学士学位;1995年于中山大学获硕士学位;2001年在香港大学获博士学位。1995,7至今是华南师范大学教师,历任助教、讲师、副教授和教授。期间曾在香港大学物理系、意大利ISI研究所做博士后、美国密歇根大学物理系任Research Fellow。 2008年获教育部长江学者特聘教授;2011年获国家杰出青年基金;2012年研究组获教育部长江学者创新团队。

    主要从事量子力学及其在量子信息与超冷原子量子模拟中的应用研究。已发表论文60篇,其中第1或通信作者Physical Review Letters论文13篇。曾经获2007年度教育部高校自然科学奖一等奖和香港大学2008年度Daniel Tsui Fellowship。