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范桁

单位:中科院物理所

研究方向:量子计算和量子信息

个人主页: http://www.iop.cas.cn/rcjy/zgjgwry/?id=584


简介:

中科院物理所研究员

1990年7月, 北京大学毕业;

1996年7月, 西北大学获得博士学位;

1999年5月-2001年5月, 东京大学日本学术振兴会(JSPS),外国人特别研究员;

2001年5月-2004年5月, 日本科技振兴事业团(JST)ERATO,研究员(Researcher);

2004年5月-2005年11月, 美国加州大学洛杉矶(UCLA),博士后;

2005年11月, 入选中科院“引进海外杰出人才”百人计划, 进入中科院物理所, 研究员/博士生导师。“973”项目课题负责人。

曾在美国斯坦福大学,美国IBM研究中心,英国牛津大学,香港大学,香港中文大学,新加坡国立大学访问并展开合作研究。国外合作者包括M.Wadati(东京大学),E.Yablonovich(加州大学洛杉矶,加州大学伯克利,美科学院院士、美工程院院士),V. Roychowdhury(加州大学洛杉矶),S. Lloyd(麻省理工学院), V. Korepin(纽约州立大学石溪), S. Bose (英国伦敦大学学院), V. Vedral (英国牛津大学),L. Q. Kwek(新加坡国立大学、南洋理工)等。

Heng Fan, Professor: 1990 Beijing University (B.S);1996 Northwest University (Ph.D); 1999-2001, University of Tokyo (JSPS postdoctoral fellow); 2001-2004, Japan Science and Technology researcher, ERATO project; 2004-2005, University of California Los Angeles, USA; 2005-present, Professor of Physics.


主要研究方向:

(1)量子计算和量子信息。对应于传统计算机的信息单元比特,量子信息的单元是量子比特,它是一种0和1的相干叠加量子态。不同于经典比特,量子信息的多量子比特会出现量子纠缠性质,即比特之间可以存在一种相互关联、相互纠缠的量子态。我们关注量子信息研究的各个方面:包括量子纠缠、量子关联研究,量子克隆研究,量子纠错码研究,量子密钥分发研究,量子算法研究,量子信息和量子计算基本理论等。

(2)量子计算和量子信息的物理实现。我们关注量子信息处理物理实现的理论和实验研究:包括各种实现方案研究,例如基本逻辑门量子计算,绝热量子计算,建立在测量基础上的量子计算等。具体物理系统我们关注超导量子比特系统,金刚石氮色心系统,量子光学/光子系统等。

(3)量子信息处理在凝聚态物理中的应用。我们利用量子信息中发展出的一些技术,特别是量子纠缠和量子关联理论,研究各种凝聚态模型比如相变性质,拓扑性质。也会根据凝聚态模型的性质研究其实现量子计算、量子模拟的可能性。

(4)量子物理研究。我们关注利用量子性质实现超越经典极限的量子计量学研究,特别关注在测量未知位相参数时的最终精度极限、被称为海森堡极限的研究。我们同时关注量子物理的基本理论及其实验验证研究,比如Bell不等式,测不准原理,量子(反)芝诺效应,量子信息的相对论效应等。

(5)凝聚态强关联系统。我们关注拓扑分数Chern绝缘体,分数量子霍尔效应的晶格模型研究,最近进展可参看2012/2013年研究进展。

(6)统计模型和量子场论。

Research interests: Theoretical Physics, Quantum Information, Condensed Matter Physics, Quantum Field Theory and Statistical Mechanics.


过去的主要工作及获得的成果:

发表SCI论文200余篇,其中1篇Physics Reports, 2篇Nature Communications, 2篇Physical Review X, 7篇Physical Review Letters, 80余篇Phys.Rev.A/B/D, 17篇Scientific Reports, 10余篇APL/NPB/PLB,  发表的文章被他人引用2500余次, h因子26。 从本世纪开始研究领域集中在量子计算和量子信息处理。在这方面的主要工作有:


(1)在量子克隆的研究中取得一系列的结果,其中相位克隆由范桁和意大利研究组率先提出,取得较为普遍的承认,并被数个实验组在不同系统实现和验证。

(2)研究了VBS态量子纠缠的性质,并指出其和关联函数存在紧密地关系。

(3)在量子纠缠理论,量子通道容量等方面也做出一系列成果,其中曾率先提出量子纠缠阶化等级的概念。

(4)指出凝聚态模型不同量子相在绝热量子计算中的能力是不同的(Nature子刊2012发表):参考物理所2012年科研动态

(5)提出各向异性拉比模型


Editorial Board Member of Scientific Reports (编委), 欧洲J.Phys.A:Math and Theor.杂志Advisory Board.

为美国APS(Phys.Rev.Lett./Phys.Rev.), AIP(Appl.Phys.Lett.), 欧洲IoP杂志审稿人(J.Phys.A,J.Phys.B, New J. Phys.等)。

Publications: 2 Nature Commun. 2 Phys.Rev.X, 6 Phys.Rev.Lett., 70 Phys.Revs, 17 Sci. Rep., 10 Nucl.Phys.B/Phys.Lett.B. Citations is over 2400, Most of the papers can be found in arXiv.

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