会议小记


6月18日到24日,我去广东开学术会议。本次会议分两个阶段,第一阶段在广州的华南师范大学举行,主要的内容就是做报告,互相交流。日程安排非常满,我没有机会出去广州城里面转转。第二阶段在广东阳江的海陵岛举行,上午做报告,下午自由活动。会议组织者给我们订到了无底海景酒店,我们的会议大厅窗外就可以看到大海。边开会,边欣赏海景,真是不错。下午我们可以跑到海滩上去戏水,游泳。晚上在镇上逛逛商店,买点特产,也是一大乐事。非常感谢会议的组织者安排得如此细致和周到。

本会议最早是孙昌璞院士于2001年发起组织的,到现在已经是第十届了。来参加会议,并做大会报告的都是国内外一流学者。会议上让人难忘的一幕是,孙昌璞院士与王子丹教授就有关量子物理中的非局域性和整体性问题展开了讨论,我们这些听众受益匪浅。有争议和碰撞,才有思想的火花。另外一个让人印象深刻的是,做报告的实验组很多,实验与理论的密切合作也屡见不鲜,这实际上代表着国内本方向实力越来越高。理论与实验结合最密切,产生的效果最好的,还是段路明教授组与Chris Monroe组在离子阱量子计算方面的合作。我所做的光机械振子方向,国内还很少有人做。但是与之相关的纳米电机械振子系统在国内开展得还很红火。我在会议上做了一个短报告,算是介绍了一下自己在这个方向上做的工作。

开会的另外一个收获,就是能够认识更多的同行。本次会议一共有100多位学者参加。其中有一些人我慕名很久,比如薛正远,却从未见过面。趁这次的机会,我们也都认识了,还深入的交流了学术问题。一下子见到这么多年龄相近的同行,既是某种鼓励,也有很大的压力。我们现在都是刚刚开始独立做自己的研究,现在差不了多少。若干年后呢,差距就出来了。用同辈压力来鞭策自己,努力工作,这也算是开会的一个附带的效果。

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出差一周


明天开始,与同事杨万里一起出差一周,去华南师范大学开会:《全国量子操纵与量子相干器件物理》高级学术研讨会。这次会议由清华大学物理系与华南师范大学物理系共同主办,发起人是孙昌璞,王向斌,汪子丹,朱诗亮。我会在会议上做一个小报告,报道一下自己在optomechanics方向上做的一些工作。这是我参加工作以来第一次的学术会议,也是第一次去广州,很期待!另外,也将见到好些慕名已久的同行,互相学习,互相交流,更加期待了。段路明老师也会参加。从密歇根回国后,又能再次见到段老师,真是高兴。会议的后半段议程会安排在海陵岛上进行,也算是放松和旅游了。

有了这样的学术论文,还看什么硬科幻小说呢?


刚刚发现了两篇论文,讨论了星际因特网的可行性。一篇讨论用中微子在星际间传输信息,另外一篇讨论用造父变星作为星际因特网的节点。这两论文的描述很精彩的,公式不多。前言部分读起来很过瘾,有点像科幻小说。 比如说《星际中微子通讯》这篇论文的前言大意是这样的:

搜寻外星智慧体的工作已经进行了几十年了,可是我们一无所获。迄今为止,搜寻时人们假设信息传输靠射频和光波波段的光子。在这篇笔记中,我们建议在中微子中来搜寻可能存在的信号会更加靠谱。

为什么我们要花如此大的气力来观测中微子,看它是否可以用来通讯呢?理由如下。

1)对光子来说,信号源与接收器之间介质的透明度不够,尤其对星系盘中间以及接近星系中心处时。中微子基本上不会受到衰减的影响。
2)中微子是非常稀少的,不管从任何一个方向来看,天然的中微子几乎都可以忽略掉。可是对光子来说,信噪比就是一个很大的问题,尤其对与地外文明最可能生活的区域(比如星系盘内)来说,这个问题更加严重。对中微子信号来说,其噪声可以忽略掉。
3)即使光子没有被耗散完,由于星际间介质的散射,也会引起信号到达时间和方向上的抖动(jitter)。用中微子也可以避免这种问题,比如我们可以吧信息编码在中微子和反中子中。

第二篇,《造父变星星系因特网》,可以看作是第一篇论文的继续。而且,这篇论文的想法更加疯狂:他们认为造父变星可能已经包含有地外生命的信号了,我们分析其辐射谱,就有可能发现地外文明留下的信息。地外文明可能会通过某种手段,比如说中微子照射法,来控制造父变星的旋转周期,然后把信号编码在其中。具体的想法是用中微子加热造父变星的星核,通过打入合适的能量,就能让改变造父变星的旋转。这两篇论文,其实都可以反过来读:我们人类有一天,也可以用同样的办法来建造星际因特网,或者把我们的文明信息通过合适的手段编码在星体辐射谱中。

读到了这样的物理学论文,你说我还有什么兴趣读一般的硬科幻小说呢?当然,最牛的还是05年出现的那篇:Message in the Sky。 当时我就8g过的,最近这两篇还是这个作者A Zee(徐一鸿)的作品。我们平时在做自己的工作,承受着生活的各种压力。可有那么片刻,能仰望一下星空,聆听一下智者对此的思索,沉浸在其中,真是人生的一大乐趣。一瞬间,我似乎也觉得,生活中的种种不快,种种烦恼,都变得渺小了,不那么重要了。

与人合作了一篇新论文


我与同事杨万里等人合作写了一篇用NV center耦合固体微腔实现量子逻辑门的论文,已经被APL接收,即将出版,目前预印本上也可以看到。

One-step implementation of multi-qubit conditional phase gating with nitrogen-vacancy centers coupled to a high-Q silica microsphere cavity

Wan-li Yang, Zhang-qi Yin, Zhen-yu Xu, Mang Feng, Jiang-feng Du
The diamond nitrogen-vacancy (NV) center is an excellent candidate for quantum information processing, whereas entangling separate NV centers is still of great experimental challenge. We propose an one-step conditional phase flip with three NV centers coupled to a whispering-gallery mode cavity by virtue of the Raman transition and smart qubit encoding. As decoherence is much suppressed, our scheme could work for more qubits. The experimental feasibility is justified.

update: 论文已经发表,Appl. Phys. Lett. 96, 241113 (2010)。这篇论文已经被媒体以标题为《Diamonds and the Holy Grail of Quantum Computing》广泛报道了,包括《ScienceDaily》,《Physorg》等等。