4月9-20日,由中國科學院武漢物理與數學研究所和物理研究所聯合組織的“冷原子中的量子少體和多體物理”研討會在武漢物數所成功舉辦。所內外共60余名研究生和科研工作者參加了研討會。
量子力學自上世紀初誕生以來對科學和人類社會產生了深遠的影響。在量子物理百余年的發展中,研究手段的進步起到了至關重要的作用。近二十幾年來激光技術和原子操控技術的迅速發展為量子物理的研究翻開了新的篇章,其中最具代表性的就是超冷原子系統這一具有高度可控性的研究平臺。一方面它可以作為量子模擬的平臺用于模擬其他物理體系(如固體材料)和以往難以實現的理論模型(如幺正量子氣體),為系統研究上述系統開辟了新途徑。另一方面,對量子物理更加深入的理解反過來進一步促進了原子操控技術的發展,推動了超冷原子系統在精密測量、量子度量學等諸多領域的應用。
本次研討會面向研究生,采取系列講座和自由討論相結合的方式,旨在為學生以及青年學者介紹冷原子物理領域的研究動態和最新進展,并為國內的科研工作者提供與國際同行交流討論的平臺。會議邀請了12位在國際上非?;钴S且具有相當影響力的理論專家針對冷原子中的量子少體和多體物理進行系列講座,講解從理論基礎到最新進展,涵蓋少體問題、少體-多體過渡,非平衡動力學以及冷原子中的拓撲態等研究熱點。
研討會為期兩周,第一周集中關注冷原子中的量子少體問題。量子少體問題包含許多有趣的物理現象,如Efimov效應,同時也是理解量子多體問題的基礎。研討會邀請到了美國University of Oklahoma的Doerte Blume教授、法國國家科學研究中心的Dmitry Petrov教授、日本Tokyo Tech的Yusuke Nishida教授、中國人民大學的張芃教授和中國科學技術大學的易為教授就量子少體問題的理論基礎、Efimove效應及其應用、冷原子中的約束誘導共振和Polaron等課題進行了深入淺出的講解。另外,來自澳大利亞Swinburne University of Technology的胡輝教授系統講解了凝聚態物理中的圖形圍繞展開方法并展示了其在Polaron、BCS-BEC過渡等問題中的應用,劉夏姬教授介紹了自旋軌道耦合費米氣體的少體物理和平均場研究。
研討會的第二周重點關注冷原子中的動力學和拓撲態。量子多體系統的動力學是頗具挑戰性的研究領域也是近年來的研究熱點。來自德國University of G?ttingen的Fabian Heidrich-Meisner教授介紹了冷原子系統中的非平衡動力學以及相關的熱化和多體局域化問題。來自清華大學高等研究院的翟薈教授從對稱性、拓撲和熵三個角度展示了量子多體系統動力學所包含的豐富有趣的物理。量子可積方法是研究一維量子多體系統的精確理論工具,低維超冷原子系統與量子可積方法的結合為理解包括動力學和量子臨界性在內的量子物理的基本問題提供了很好的途徑。2017年Lars Onsager獎得主,來自Rutgers University的Natan Andrei教授系統介紹了一維可積系統中的量子雜質問題和動力學;本次研討會的組織者之一,武漢物數所的管習文研究員展示了量子可積方法在理解量子臨界性上的應用。最后,來自香港大學的張世忠教授介紹了p波相互作用的量子氣體。
此次研討會每次報告持續1.5小時,并采取了投影演示和黑板講解結合的方式,有利于參會者系統了解和學習報告內容。由于報告相對分散,與會專家訪問時間較長,參會的學生和老師有充足的時間與報告專家進行交流討論。這次研討會為年輕一代科研工作者提供了很好的學習機會,加強了國內外同行之間的交流合作,增強了武漢物數所在冷原子研究領域的國際影響力。

會議合影