报告题目：基于真空电磁场诱导长程耦合的拓扑物态调控

报告人：聂伟副教授（天津大学）

主持人：刘涛教授

报告时间：2023年11月8日（星期三）上午10:00

报告地点：物理楼（18号楼）二楼213室学术报告厅

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                                     物理与光电学院

                                     2023年11月1日

摘要：拓扑态在量子计算和量子技术方面有着广泛的应用前景。目前的拓扑系统大多采用近邻耦合方式。近邻耦合在调控拓扑性质(包括拓扑态和拓扑相变)上存在一些局限性。在近邻耦合的拓扑系统中，能带带隙可以保护边界态免于局域噪声的干扰，展现出拓扑鲁棒性。然而，非局域的噪声会导致存储在拓扑态的信息丢失。最近的实验(Science 375, 1030 (2022) )证实，在真空电磁场中拓扑保护将变得脆弱。其主要原因是真空电磁场诱导的长程耦合破坏了拓扑系统的对称性。本报告将从量子光学的角度讨论真空电磁场诱导长程耦合对拓扑系统的调控规律，分析拓扑态对非局域噪声的鲁棒性，以及潜在的量子器件应用。

参考文献：

[1] W. Nie, Z. H. Peng, F. Nori, and Y.-X. Liu, Topologically Protected Quantum Coherence in a Superatom, Phys. Rev. Lett. 124, 023603 (2020).

[2] W. Nie, M. Antezza, Y.-X. Liu, and F. Nori, Dissipative Topological Phase Transition with Strong System-Environment Coupling, Phys. Rev. Lett. 127, 250402 (2021).

[3] W. Nie, T. Shi, F. Nori, and Y.-X. Liu, Topology-Enhanced Nonreciprocal Scattering and Photon Absorption in a Waveguide, Phys. Rev. Applied 15, 044041 (2021).

[4] W. Nie, T. Shi, Y.-X. Liu, and F. Nori, Non-Hermitian Waveguide Cavity QED with Tunable Atomic Mirrors, Phys. Rev. Lett. 131, 103602 (2023).

报告人简介：聂伟，天津大学理学院量子交叉研究中心副教授，博士毕业于新加坡国立大学量子技术中心，先后在清华大学微电子所和日本理化学研究所从事博士后研究工作。研究方向包括基于超导量子电路的量子计算和量子模拟，腔/波导量子电动力学，拓扑物质与量子光场的相互作用等。最近的工作主要在探索拓扑态在量子计算器件方面的应用，包括拓扑保护的量子寄存器、光子探测器和人工光学腔。