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超导约瑟夫森结:自旋动力学和多体物理量子模拟

作者:点击次数:更新时间:2024年04月22日

题目:超导约瑟夫森结:自旋动力学和多体物理量子模拟

报告人:姚云焱博士 浙江大学物理学院

时间:2024.4.23(星期二)上午10:30

地点:虎溪校区第一实验楼S1220(量子中心会议室)

报告摘要:超导约瑟夫森结具有丰富的物理性质和广泛的应用。在本报告的第一部分,报告人将简要介绍利用自旋流探测磁性约瑟夫森结的自旋动力学性质;在第二部分,报告人将主要介绍基于超导约瑟夫森结的量子比特在量子多体物理中的模拟应用。量子多体物理系统具有丰富的物理现象,包括量子多体局域化、量子多体相变、离散时间晶体等。这些量子现象在量子材料中是难以获得和观测的,而超导量子电路为其提供了有效的研究平台。当前,在理论和实验上,一维多体局域化态已被证实可以稳定存在。但在二维以及更高维度的系统中,多体局域化态是否稳定存在仍饱受争议,主要原因之一是缺乏有效的观测手段。针对这一现状,理论研究者提出了一个新颖的观测技术:从福克空间观测径向波函数的动力学性质。该技术可以定量地表征量子多体系统的性质,且具有较强的扩展性。我们结合这一新颖观测技术和超导量子调控技术,在搭建的超导量子电路上进行了二维玻色-哈勃系统的类比模拟实验,首次观测到了二维热化、局域化、多体疤痕态的福克空间动力学现象,同时实验发现存在三个动力学特征区域,暗示二维多体局域化相变的可能性。

报告人介绍:姚云焱,浙江大学物理学院博士后,2021年博士毕业于北京大学。主要研究方向为:1)超导自旋电子学,利用自旋流探测铁磁序与超导序的近邻相互作用,揭示常规超导体的自旋动力学性质;2)超导量子模拟,利用多比特超导量子电路对量子多体系统进行量子模拟。目前累计发表SCI论文20篇,其中以一作(或共同一作)在Nature Physics,Nature Communications,Science Advances 等发表论文5篇。主持国家自然科学基金委青年科学基金一项。