理论结合实验,耐心最重要


2007年博士一、二年级,我在Phys. Rev. A上发表了自己的最早两篇一作的论文。第一篇论文探讨了在光纤耦合腔QED中,如何实现两个腔中两团原子系综之间的量子态传输与量子逻辑门:Zhang-qi Yin and Fu-li Li*, “Multiatom and resonant interaction scheme for quantum state transfer and logical gates between two remote cavities via an optical fiber”, Phys. Rev. A 75, 012324 (2007)。第二篇论文,研究了腔QED中几何相位量子计算的理论:Zhang-qi Yin, Fu-li Li*, and Peng Peng, “Implementation of holonomic quantum computation through engineering and manipulating environment”, Phys. Rev. A 76, 062311 (2007)。

这两篇论文发表后,反响还不错。第一篇论文在2008年被评为“中国百篇最具影响国际学术论文”,到目前为止已经被引用220多次,是我引用最多的一篇论文。但我并不满足,我的研究目标是自己的理论研究能得到实验验证,对实验发展有促进,所以我花了不少精力去跟实验组沟通和讨论自己以前做的理论工作的实验可行性。

最近,这些努力终于初见成效。我与薛正远教授、孙麓岩教授组合作了一个有关量子态传输的实验:X. Li, et al., “Perfect remote quantum state transfer in a superconducting qubit chain with parametrically tunable couplings“,  Phys. Rev. Applied, 已接收。这个实验与我2007年发表的第一篇PRA的理论文章联系紧密。与此同时,我们还基于超导电路系统,实现了非绝热单比特几何量子逻辑门:“Single-loop realization of arbitrary non-adiabatic holonomic single-qubit quantum gates in a superconducting circuit”,Phys. Rev. Lett. 121, 110501 (2018)。这个实验与我2007年第二篇PRA也有关系。

从2007年到如今,十一年过去了,我一直坚持做着量子信息的理论研究,只不过随着年龄的增长,从博士生变成了大学老师。幸运的是,最早的这两篇有关腔QED量子计算的理论工作,都能与实验发生联系,让我觉得很满足,这些年的坚持总算有所收获。

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