物理学院学术报告（第8期）

报告题目:基于离子阱体系的自旋-玻色系统量子调控

报告专家:林毅恒 教授 中国科学技术大学

报告时间:2026年03月27日(周五)14:30

报告地点:理6栋302    邀请人:薛正远

报告内容：

束缚离子体系天然具备多能级自旋结构与量子化振动模，通过激光驱动可实现高度可编程的自旋–玻色耦合模型。该体系近年来在量子模拟领域受到广泛关注，已在多种物理和化学模型的仿真中展现出重要应用潜力。我们首先介绍该体系的基本物理机制、实验实现方法及最新研究进展，随后介绍本研究组的相关实验工作。在量子热力学方面，我们构建了以离子内部自旋为有效热库、振动模为储能单元的Otto型量子热机。实验中观测到输出功随循环次数呈现出非经典振荡行为，直接体现了系统的量子相干效应。进一步研究表明，在特定参数区间内，该量子热机的性能可持续优于对应的经典极限。另外，我们将体系拓展至六能级自旋–振动耦合模型，通过构造人工晶格实现了非阿贝尔Aharonov–Bohm笼效应。实验观测到显著区别于阿贝尔情形的动力学特征，包括初态依赖性与传播方向不对称性等。这一结果为进一步开展非阿贝尔规范场及复杂拓扑效应的量子模拟奠定了实验基础。最后，我们简要介绍近期其他相关实验进展。

专家简介：

林毅恒，中国科学技术大学教授。2018年入选国家级青年人才项目。主要从事离子阱量子信息处理实验研究，涵盖高精度量子逻辑门、量子纠错、量子模拟等方向。曾获求是杰出青年学者奖、安徽青年五四奖章等荣誉。