宇宙中最冷的原子，如何實現(xiàn)費曼的量子模擬器之夢？ | 活動預(yù)告

四十多年前，理查德·費曼提出了一個富有遠(yuǎn)見的想法：利用一個量子系統(tǒng)模擬另一個量子系統(tǒng)，從而構(gòu)建一個能夠揭示分子、材料甚至宇宙本身奧秘的“量子模擬器”。如今，這一愿景已成為現(xiàn)實。世界各地的研究人員正在利用不同的系統(tǒng)（例如超冷原子、離子阱、超導(dǎo)和光子）來實現(xiàn)此類量子模擬器。

▲費米子哈伯德量子模擬器示意圖。

什么是冷原子光晶格量子模擬？想象一下，你能夠創(chuàng)造出一種適用于量子物質(zhì)的人工晶體：毫無缺陷，且能夠完全控制周期性晶格勢阱，可隨意改變其形狀、深度以及基礎(chǔ)粒子間的相互作用，而且還能在幾乎零度的溫度條件下高度精確操控這些粒子。這一切聽上去難以置信，但光學(xué)晶格確實在冷原子和超冷原子研究中將上述情況一一實現(xiàn)。

此外，光學(xué)晶格在量子信息處理中也發(fā)揮重要作用。位于光學(xué)勢阱節(jié)點上的原子可被視為一種天然量子寄存器，為量子計算的實現(xiàn)提供出強大的可能性。 理查德·費曼的夢想不再是對未來的憧憬，而是逐漸成為塑造我們眼前所見的現(xiàn)實，并為探索量子世界打開了一扇激動人心的新窗口。

▲理查德·費曼，美國理論物理學(xué)家。

什么是超冷原子光晶格量子模擬？量子模擬如何助力量子計算的實現(xiàn)？2025年9月26日（周五），墨子沙龍有幸邀請到馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所所長、慕尼黑大學(xué)教授伊曼紐爾·布洛赫（Immanuel Bloch），一起了解超冷原子光晶格量子模擬這一全新跨學(xué)科領(lǐng)域誕生的始末。

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活動嘉賓

主講嘉賓：伊曼紐爾·布洛赫（Immanuel Bloch）

馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所所長、慕尼黑大學(xué)教授

特邀主持人：陳宇翱

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授

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活動主題

超冷原子量子模擬

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活動時間

2025年9月26日（周五）

14:00-15:30

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活動地點

上海市浦東新區(qū)秀龍路中科大別墅區(qū)南門東側(cè)約30米

嘉賓簡介

伊曼紐爾·布洛赫（Immanuel Bloch，1972 年 11 月 16—），1995年本科畢業(yè)于德國波恩大學(xué)，2000在慕尼黑大學(xué)獲得博士學(xué)位，2003年開始在美因茨大學(xué)擔(dān)任教授，2009年回母校慕尼黑大學(xué)任教授，同時任職于馬普學(xué)會量子光學(xué)研究所（ Max Planck Institute of Quantum Optics）。

布洛赫以其在量子光學(xué)、量子信息處理和凝聚態(tài)物理學(xué)交叉領(lǐng)域的研究而聞名，他的工作促成了一個全新跨學(xué)科領(lǐng)域的誕生——超冷原子光晶格量子模擬。這一高度可控的實驗系統(tǒng)使得實現(xiàn)新的量子態(tài)成為可能，并能夠利用新的實驗方法在微觀層面研究基本量子現(xiàn)象。

實現(xiàn)基于光晶格中的超冷原子的量子模擬器的開創(chuàng)性工作后，布洛赫繼續(xù)推動量子物理學(xué)的邊界，在量子噪聲關(guān)聯(lián)觀測、單原子成像等成就使其獲得了崇高的聲譽，獲得了諸多獎項，如2011 年歐洲物理學(xué)會 量子電子學(xué)和光學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)獎、 2013 年科伯歐洲科學(xué)獎（ K?rber European Science Prize）、2015 年哈維獎（Harvey Prize）、2024 年斯特恩-格拉赫獎（Stern–Gerlach Medal）和2025年墨子量子獎。

報名地址

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主辦：

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)上海研究院

上海市浦東新區(qū)南七量子科技交流中心

編譯：金燁