物理学院学术报告（第26期）

报告题目:量子开放系统中的非平衡周期振荡：时间晶体与量子同步

报告专家:揭建文 副研究员 深圳技术大学

报告时间:2026年05月18日（周一）15:30

报告地点:理6栋302    邀请人:梁振涛

报告内容：

近年来，随着实验操控精度的显著提升，开放量子系统研究范式正从“被动抑制耗散”转向“主动设计耗散”。例如，耗散可用于诱导扩展-局域转变、加速弛豫动力学，以及产生非平衡周期振荡现象。本报告将介绍我们近年来在开放量子系统中关于量子同步与时间晶体的研究。二者均与耗散维持的极限环吸引子密切相关：量子同步表现为极限环之间或极限环与外部驱动之间的相位锁定，而时间晶体则对应多体开放系统长时动力学中的持续周期振荡。我们首先在囚禁离子平台中观测到单个耗散量子比特与外部驱动之间的量子同步；随后在耗散型海森堡自旋网络中，揭示了量子同步与 flip-flop 型量子关联之间的联系，并提出了同步操控方案。在同一类系统中，我们还发现了无驱动连续时间晶体，即开放系统在无外部驱动条件下仍可形成持续周期振荡并破缺连续时间平移对称性。基于上述研究，一个自然问题是：强驱动或强相互作用下量子同步如何失效？我们发现，这一问题需要在热力学极限下回答。在驱动集体自旋系统中引入非线性耗散后，系统呈现两类无驱动刘维尔背景吸引子：polar fixed point与 self-sustained oscillator。二者在共振强驱动下均可诱导边界时间晶体，说明量子同步可通过 Hopf 型动力学相变进入时间晶体相。进一步地，非共振边界时间晶体只能由self-sustained-oscillator背景支撑。该结果建立了一个基于刘维尔背景的统一框架，将量子同步、同步失效与边界时间晶体联系起来。

专家简介：

揭建文，深圳技术大学工程物理学院助理教授/副研究员，硕导。长期从事量子科学方向研究，近年来主要研究兴趣集中在量子开放系统和量子计量学。以第一作者或者通讯作者身份在PRL/A/B/Research、Communications Physics 等期刊发表论文17篇。长期担任APS、IOP、Cell Press 等期刊的审稿人，国内外受邀学术报告20余次。主持国家自然科学基金面上项目和青年 C 类项目，曾获深圳技术大学年度考核优秀奖和科研与校企合作部先进个人奖。