蒋尚达

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▎科研与教学情况

科研情况简介

    磁性分子具有未成对电子，是可以进行新型信息处理的量子信息材料。蒋尚达教授长期关注具有高维态空间的磁性分子体系，对其能级结构、微观磁性、量子态演化与弛豫行为和量子相干操控方法开展了多角度、多层次的研究，致力于分子基量子信息材料的开发，为量子信息科技的研究开拓新的方向。

蒋尚达教授围绕磁性分子的量子相干操控，主要取得了以下学术贡献：

（1）立足笼状结构分子设计思想，以内嵌富勒烯研究充分展现了磁性分子可调控可扩展的优势，实现了氮内嵌富勒烯大规模制备的关键技术国产化突破；

（2）发展高自旋磁性分子复杂量子相干操控技术，用分子的电子自旋实现了多态叠加、旋度效应、几何相位操控和带有纠错及多进程并行功能的量子操控。

（3）利用分子体系对电场、激光等多物种物理操控的响应，实现量子信息材料的功能拓展，给出了对操控局域化、初始态纯态化等实用化要求的解决方案。

新型量子信息材料的开发对量子信息科技的理论研究成果向实用化、工程化转化有直接的推动作用，是国际科技前沿和国家重大战略需求所在。申请人的研究直接服务于这一目标，扎实连接前沿基础与前沿应用，描绘出量子信息科技独具特色的“磁性分子”解决方案。

    基于在磁性分子量子相干性及操控等方面的贡献，蒋尚达教授获得2022年日本配位化学会国际创新奖、第8届亚洲配位化学会新星奖和徐元植顺磁共振波谱学优秀青年奖等奖励，蒋尚达教授主持了2018年优秀青年科学基金项目，结题被评为优秀，主持国家自然科学基金委优秀青年科学基金项目，结题被评为优秀，担任亚太地区电子顺磁共振协会理事及中国区代表、全国电子顺磁共振学会理事、中国科协第9届全国委员会委员和科普专委会委员、中国化学会青年工作委员会委员等学术职务。

主要代表作

[1]     Meng, Y.-S.; Jiang, S.-D.*; Wang, B.-W.*; Gao, S.*, Understanding the Magnetic Anisotropy toward Single-Ion Magnets. Accounts of Chemical Research 2016, 49 (11), 2381-2389.

[2]     Jiang, S.-D.; Wang, B.-W.*; Su, G.; Wang, Z.-M.; Gao, S.*, A Mononuclear Dysprosium Complex Featuring Single-Molecule-Magnet Behavior. Angewandte Chemie-International Edition 2010, 49 (41), 7448-7451.

[3]     Jiang, S.-D.; Wang, B.-W.*; Sun, H.-L.; Wang, Z.-M.; Gao, S.*, An Organometallic Single-Ion Magnet. Journal of the American Chemical Society 2011, 133 (13), 4730-4733.

[4]     Jiang, S.-D.; Maganas, D.; Levesanos, N.; Ferentinos, E.; Haas, S.; Thirunavukkuarasu, K.; Krzystek, J.; Dressel, M.; Bogani, L.*; Neese, F.*; Kyritsis, P.*, Direct Observation of Very Large Zero-Field Splitting in a Tetrahedral (NiSe4)-Se-II Coordination Complex. Journal of the American Chemical Society 2015, 137 (40), 12923-12928.

[5]     Gao, C.; Genoni, A.; Gao, S.; Jiang, S.-D.*; Soncini, A.*; Overgaard, J.*, Observation of the asphericity of 4 f-electron density and its relation to the magnetic anisotropy axis in single-molecule magnets. Nature Chemistry 2020, 12 (2), 213-219.

[6]     Hu, Z.; Dong, B.-W.; Liu, Z.; Liu, J.-J.; Yu, C.; Xiong, J.; Shi, D.-E.; Wang, Y.; Wang, B.-W.; Ardayan, A.; Shi, Z.*; Jiang, S.-D.*; Gao, S.*, Endohedral Metallofullerene as Molecular High Spin Qubit: Diverse Rabi Cycles in Gd2@C79N. Journal of the American Chemical Society 2018, 140 (3), 1123-1130.

[7]     Liu, Z.; Wang, Y.-X.; Fang, Y.-H.; Qin, S.-X.; Wang, Z.-M.; Jiang, S.-D.*; Gao, S., Electric field manipulation enhanced by strong spin-orbit coupling: promoting rare-earth ions as qubits. National Science Review 2020, 7 (10), 1557-1563.

[8]     Wang, Y.-X.; Liu, Z.; Fang, Y.-H.; Zhou, S.*; Jiang, S.-D.*; Gao, S., Coherent manipulation and quantum phase interference in a fullerene-based electron triplet molecular qutrit. npj Quantum Information 2021, 7 (1), 32.

[9]     Zhou, S.; Yuan, J.; Wang, Z.-Y.; Ling, K.; Fu, P.-X.; Fang, Y.-H.; Wang, Y.-X.; Liu, Z.; Porfyrakis, K.*; Briggs, A.; Gao, S.; Jiang, S.-D.*, Implementation of Quantum Level Addressability and Geometric Phase Manipulation in Aligned Endohedral Fullerene Qudits. Angewandte Chemie International Edition 2022, 61 (8), e202115263.

[10]  Fang, Y.-H.; Liu, Z.; Zhou, S.; Fu, P.-X.; Wang, Y.-X.; Wang, Z.-Y.; Wang, Z.-M.; Gao, S.; Jiang, S.-D.*, Spin-Electric Coupling with Anisotropy-Induced Vanishment and Enhancement in Molecular Ferroelectrics. Journal of the American Chemical Society 2022, 144 (19), 8605-8612.

[11]  Fu, P.-X.; Zhou, S.*; Liu, Z.; Wu, C.-H.; Fang, Y.-H.; Wu, Z.-R.; Tao, X.-Q.; Yuan, J.-Y.; Wang, Y.-X.; Gao, S.; Jiang, S.-D.*, Multiprocessing Quantum Computing through Hyperfine Couplings in Endohedral Fullerene Derivatives. Angewandte Chemie International Edition 2022, 61 (52) e202212939.