报告题目：量子多体玻璃猫-在量子计算机中的快速制备及其量子相变临界现象

报告人：朱国毅博士   科隆大学

报告时间：2022年09月16日（周五）14：00

报告地点：理6栋-302         

邀请人：薛正远

报告内容：

  薛定谔的猫或为量子力学最为知名的吉祥物：一只既生又死的猫。推广到多体系统，试想象一百只猫处在同生共死的叠加态，这便是著名的Greenberger-Horne-Zeilinger猫态，一种最为典型的具有“长程量子纠缠”的物质态。在量子计算机中制备这样的纠缠态通常需要无穷深的量子线路，然而“测量”可以提供一条捷径，充当胶水快速粘起长程量子纠缠。我们探讨了借助测量来快速制备猫态的方案，围绕一个“量子线路”的数学模型来讨论其物质态的稳定性及量子相变临界现象。研究的难点在于“上帝爱掷骰子”：量子态测量的结果具有内禀的随机性，且测量结果彼此关联。我们采取的方案是：(i) 解析地将模型映射到一个经典自旋玻璃中可解的典范问题；(ii) 数值地结合蒙特卡洛+张量网络的方法来在经典计算机中进行大规模数值计算模拟。我们提出的量子线路模型天然地适用于IBM现有的量子计算机，以及里德堡原子平台。在高维空间中，我们甚至可以实现携带无序磁单极缺陷的稳定Z2拓扑有序态（自旋液体）（超导体中的规范电磁场）。

专家简介：

  朱国毅于2014年在华南理工大学物理与光电学院获得理学学士学位，于2019年在清华大学物理系获得物理学博士学位，自2019-2021年间于德国马克斯普朗克复杂系统物理研究所从事博士后研究工作，自2021年至今于德国科隆大学理论物理研究所从事博士后研究工作。其研究兴趣主要在于纠缠量子波函数及拓扑量子物态在平衡态或非平衡状态下的物理，以及强关联电子物理。