8月7日上午，浙江大学蔡晗研究员应邀为物理学院师生作了题为“基于室温原子的量子模拟”的精彩学术报告，学院相关专业教师和研究生参加了此次报告。
利用可控的人工量子体系模拟待求解的量子问题，为理解凝聚态多体相互作用以及合成新奇拓扑物态提供了新的工具。作为一种被广泛应用的量子模拟平台，原子通常要被冷却并被束缚在光晶格中来模拟固体中的电子。然而这些基于原子运动自由度的冷原子实验需要极低温条件，合成的新奇物态极容易被热噪音所破坏。蔡晗研究员在报告中为我们介绍了一种可以用于室温量子模拟的晶格结构，即超辐射晶格。这种新型晶格是由原子的集体激发态组成的动量空间晶格，可以在多束激光耦合原子所形成的电磁诱导透明系统中被构造出来。但原子的热运动仍然是精确测量物理量的显著挑战。为克服这一障碍，蔡晗研究员及其团队和合作者实施了一种速度扫描层析成像技术来分辨不同速度原子的响应，从而在室温超辐射晶格内实现冷原子光谱分辨率。通过比较有无特定速度原子运动时的吸收光谱，可以推导出超辐射晶格在不同等效静电场（其强度与原子速度成正比）下的Wannier-Stark梯子。通过监测梯子频率随原子速度的变化来提取超辐射晶格的Zak相位，有效地展示了能带的拓扑卷绕。这些研究标志着室温量子模拟的可行性，并促进了其在量子信息处理中的应用。
报告结束后，蔡晗研究员认真细致地回应了学院师生们提出的问题，并与师生们进行了深入的交流与讨论。
专家简介：
蔡晗，2011年本科毕业于华中科技大学物理学院，2017年博士毕业于美国得州农工大学，之后在浙江大学物理学院从事博士后研究，并于2022年加入浙江大学光电科学与工程学院担任百人计划研究员。研究兴趣集中在基于光与原子耦合系统的物态合成与量子调控，在量子化光场拓扑性质和超辐射晶格量子模拟领域取得了一系列成果，以第一／共同通讯作者在 Phys. Rev. Lett., National Science Review, Light : Sci . Appl．等杂志上发表多篇论文，主持国自然面上，浙江省杰青、省重点项目。
（物理学院 巨丽梅 张莹莹）