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量子力学的奠基人、诺贝尔奖的获得者薛定谔在他的经典著作《什么是生命》中表达了一个划时代的观点，那就是可以从物理学的角度去研究生命体中的现象。受到最近十年，量子信息的蓬勃发展、以及在生命体中量子相干现象的启发，我的研究兴趣主要集中在量子相干器件方面，即用量子力学提高量子器件的性能与指标。


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图 1.团簇化结构利用量子相干性加速光合
作用中的能量传输



主题一: 光合作用和鸟类迁徙中的量子相干效应


最近十年以来，一系列的实验结果表明，在光合作用和鸟类的迁徙等生命过程中可能存在量子相干效应。另一方面，人们很久以前就发现，光合作用系统中的叶绿素分布具有某种拓扑非平凡性。那么，我们很自然的想到两个问题:

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图 2.量子计算机模拟光合作用


主题二: 用量子计算机进行量子模拟

诺贝尔奖获得者费曼指出，用量子计算机模拟量子系统的动力学具有先天优势。在这里，我们发现，可以用核磁共振量子计算机模拟光合作用中的能量传输和非马尔可夫的量子开系统动力学过程。

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主题三: 利用金刚石中氮空位色心进行量子信息处理和量子精密测量

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图 3.金刚中的氮空位色心空间结构

金刚石中氮空位色心由于退相干时间长，易于用微波和射频操控，在量子信息和量子精密测量领域有广泛应用。我们提出用它制备具有双曲色散关系的超材料、测量微弱地磁场而导航、初始化周围的碳13核自旋进行量子信息处理。

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  2. 2024年12月 冉仕举教授 首都师范大学 《张量网络机器学习方法及其应用》
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  6. 2023年11月 彭智慧教授 湖南师范大学 《非经典微波场制备、操控和测量》
  7. 2023年11月 I. Kominis副教授 希腊克里特大学 《The Scientific and Technological Promise of Quantum Biology》
  8. 2023年9月 吕定顺研究员 字节跳动公司 《Quantum Computing and Quantum Embedding for large scale electronic structure simulation》
  9. 2023年8月 梁师翎 瑞士洛桑联邦理工学院 《为什么生命需要远离平衡态——对称破缺的热力学代价》
  10. 2023年7月 曹建树教授 美国麻省理工学院 《Symmetry in non-equilibrium quantum processes》
  11. 2023年7月 史强研究员 中国科学院化学研究所 《开放系统量子动力学——从化学动力学到量子计算机》
  12. 2023年6月 张启宬助理教授 西湖大学 《拓扑相工程：从石墨烯到集成声子系统》
  13. 2022年1月 安钧鸿教授 兰州大学 《Generating stable spin squeezing by squeezed-reservoir engineering》
  14. 2021年9月 王治海副教授 东北师范大学 《Supercorrelated Radiance in Nonlinear Photonic Waveguides》
  15. 2021年6月 刘涛教授 华南理工大学 《高阶奇异线半金属》
  16. 2021年4月 刘永椿助理教授 清华大学 《非互易光场调控新方法》
  17. 2020年12月 殷灏副教授 澳门大学 《Ramsey-biased spectroscopy of a transmon qubit》
  18. 2020年12月 柳必恒副教授 中国科学技术大学 《高维量子纠缠网络的实验研究》
  19. 2020年11月 廖洁桥教授 湖南师范大学 《少光子腔光力学》
  20. 2020年10月 陈平形教授 国防科技大学 《Transition from strong to weak measurement using a trapped ion》
  21. 2020年10月 孙麓岩教授 清华大学 《基于玻色二项式编码的量子纠错与容错》
  22. 2020年9月 夏可宇教授 南京大学 《手性量子光学——从手性到非互易》
  23. 2019年12月 刘夏姬教授 澳大利亚斯威本技术大学 《Reduced quantum anomaly in a quasi-two-dimensional Fermi superfluid》
  24. 2019年4月 何琼毅研究员 北京大学 《量子导引的判定度量及其应用》
  25. 2019年4月 蔡建明教授 华中科技大学物理学院 《量子传感与量子测量》
  26. 2019年3月 刘刚钦研究员 中国科学院物理研究所 《高温下的自旋量子传感》
  27. 2019年1月 苏山河副教授 厦门大学 《量子相干在太阳能电池中的应用研究》
  28. 2018年12月 骆顺龙研究员 中国科学院数学与系统科学研究院 《Quantum non-Markovianities》
  29. 2018年12月 张竞夫博士 多特蒙德工业大学 《Efficient indirect control of nuclear spins in diamond NV centers》
  30. 2018年11月 尹璋琦助理研究员 清华大学 《悬浮系统的量子精密测量》
  31. 2018年11月 张煜然博士 日本理化学研究所 《多体纠缠与量子多体系统中的拓扑态》
  32. 2016年11月 M. B. Plenio教授 德国乌尔姆大学 《Good Vibrations: Theory and Experiment of Vibronic Effects in Biological and Artificial Light-Harvesting》
  33. 2016年6月 周兰教授 湖南师范大学 《Quantum Routing of Single Photons with Single Atom》
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  37. 2015年11月 彭旭明院士 台湾大学 《From Homonuclear Metal String Complexes to Heteronuclear Metal String Complexes》
  38. 2015年6月 游建强教授 北京计算科学研究中心 《Nanowire Spin-orbit Qubits: Electric-dipole Spin Resonance and Anisotropic Exchange Coupling》
  39. 2015年6月 孙麓岩副教授 清华大学 《Quantum Error Correction with Superconducting Qubits: Tracking Photon Quantum Jumps》