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邹健

单位:北京理工大学物理学院

研究方向:量子开放系统,量子反馈控制,量子热力学。

个人主页: http://physics.bit.edu.cn/szdw/zzjzg/zg/zj/index.htm


个人简历

1960年出生。1980-1987年在北京师范大学物理系获得学士和硕士学位。


工作经历

1987年进入北京理工大学物理学院工作。2001-至今 北京理工大学物理学院 教授,2002-至今 北京理工大学博士生导师。2016年被评为北京理工大学“我心目中的好导师”。


科研方向

研究方向和兴趣:量子开放系统,量子反馈控制,量子热力学。


研究成果

(1)提出了利用前测量反馈克服消相干保护量子态的方案。与以往保护方案不同我们提出的反馈方案只考虑噪声通道本身,而不需要被保护量子态的具体信息,在过耗散通道之前我们所做的所有操作目的是把任何要保护的量子态都变到对这个耗散通道免疫的量子态上,而在过耗散通道之后的所有操作都是为了之前的操作恢复原来的态,这避免了以往方案测量获取量子态信息和对量子态产生破坏的矛盾,保护效果比以往保护方案更有效。

(2)在量子物理的框架下采用radical pair 模型,研究发现radical pair 哈密顿量的塞曼效应项的暗态占有数完全决定了信号产物,量子纠缠和暗态的相干对信号产物没有直接的贡献,进而解释了现有侯鸟导航的实验现象,并且利用量子Fisher信息首次定量分析了候鸟导航的物理机制。

(3)提出了一种利用基于量子跳跃的不连续量子反馈在空间分离的两个量子比特之间获得稳定纠缠的方案。研究了反馈哈密顿形式对产生纠缠的影响,分析表明通过选取适当的反馈哈密顿形式能够克服耗散在两量子比特之间实现稳定的最大纠缠态。

(4)把系统和环境作为整体考虑,整个方程并没有对环境进行约化,推导出了一个Lindblad 形式的主方程,它用来描述一个受到基于测量的直接量子反馈控制的开放系统的动力学演化过程。这样我们不仅可以考虑初始系统和环境没有关联的情况,而且可以讨论系统和环境初始有关联的情况,既可以讨论系统的马尔科夫过程,也可以讨论系统的非马尔科夫过程。

(5)提出了一个有效的解析方法,这个方法能够简化在讨论单量子通道非马尔可夫性中涉及到的迹距离最优化计算。在振幅耗散通道中利用我们提出的普适的方法可以把现有大失谐情况和共振情况的结果统一到一个相同的理论框架下,接着对于一般失谐的情况,我们也给出了一个非常紧凑的下边界。

(6)我们首次清晰地揭示了多粒子库的量子相干是影响系统做功能力的有效物理源而不是多粒子库的量子关联。研究了基于投影测量的量子反馈控制方案对于小系统功提取的影响,发现仅仅量子信息对系统的吸收热量以及做功多少有贡献,而经典信息则扮演了类反馈控制器的角色且对系统的吸收热量与做功多少没有贡献。

(7)设计了一个环状结构的系统作为探针来估计库的温度,研究发现和我们直觉相反的是,结构探针可以使探针动力学过程中的量子Fisher 信息远远大于探针和库达到热平衡时的量子Fisher 信息。

(8)如何区分非正交量子态在量子保密通讯中有重要的应用,提出了通过使用前测量反馈控制方案克服由于耗散引起的区分度的降低的方案,研究表明在存在耗散的情况下,当两个非正交态先验概率相等时,我们的最优区分方案的效果可以百分之百区分两个初始非正交纯态;当两个非正交态先验概率不相等时,我们的最优区分方案的效果甚至可以以一定的概率优于区分两个初始非正交纯态的效果。

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