研究方向

量子工程旨在利用量子物理的独特性质来操纵量子系统并实现超越经典物理限制的新技术。 新型量子效应及其调控是以量子通信、量子计算、量子模拟、量子精密测量等新一代量子技术为代表的第二次量子革命的基础。 量子操纵可以基于人工量子平台实现，包括中性原子、离子、半导体中的电子、超导电路、核自旋和光子。

我们将开发冷原子气体的制备和操纵技术。 通过这些技术，我们将探索新颖的量子态和量子效应，例如量子纠缠、量子拓扑相位和量子多体效应。 研发量子控制新原理、量子模拟解决方案、实现精密量子控制的关键技术和实验装置，包括超冷铷原子实验平台磁、光、电控制技术、相互作用拓扑态模拟等 、非平衡量子动力学、量子电动力学以及低维量子材料中的重要量子现象。

量子控制在量子技术的各个方面都具有重要价值，从准备特定的目标状态和实现预期的门到设计所需的动态演化。 然而，量子控制的设计和应用面临着许多严峻的问题，包括：（i）现实的量子系统容易受到各种类型的噪声的影响，从而严重影响控制的质量； （ii）系统参数空间随着系统维数呈指数增长，这对控制设计提出了重大挑战。 因此，我们的兴趣在于制定实用的策略来减轻噪声影响，从而以可扩展的方式增强控制性能。 具体来说，我们的研究兴趣包括以下几个方面： 开发涉及质量、鲁棒性和可扩展性的实用控制方法。 将开发的控制方法应用于量子技术，例如量子计量和量子计算。 利用已开发的控制方法来改进量子位平台，包括原子系统、超导电路、离子陷阱和量子点。 此外，我们还有兴趣将量子控制方法扩展到许多其他有前景的领域，包括多体物理、量子材料和量子化学。