量子信息、量子計算、冷原子、原子分子物理方向有哪些好的實驗室和老師?

題主對這些方向很感興趣,希望大家可以給推薦一下~


借這個問題整理一下我收集到的信息,主要是冷原子。

1.JILA:CU Boulder與NIST合作建立的實驗室,冷原子的聖地!牛人成堆!Deborah Jin,Eric Cornell,Jun Ye等人,其中Prof. Cornell 由於實現BEC拿了2001年的諾獎,Prof. Ye是華人,在光鐘的研究上世界領先,除此之外,還研究超冷分子和量子多體,貌似最近和Prof. Cornell合作開始作EDM了,arXiv上剛傳了一篇文章。Prof. Jin率先實現了費米子的凝聚態,量子模擬方向當之無愧的dalao,很遺憾去年去世了。而且這裡和NIST有著特別緊密的關係,NIST那邊不是特別了解,不過12年諾獎Wineland已經離開了……

2.CUA:MIT和Harvard合作建立的實驗室,自帶兩校光環加成。同樣是冷原子聖地,大牛遍地!比如MIT的2001年諾獎得主Prof. Ketterle,Prof. Vuletic,Prof. Chuang,Prof. Zwierlein, Harvard的Prof. Doyle,Prof. Lukin,Prof. Greiner等人。Ketterle男神已經到科研生涯末期了,但依然寶刀未老,前幾個月搞了個大新聞,實現了supersolid。Vuletic,Steven Chu的博後,主要做CQED和冷原子的結合,研究的東西都很有趣,既有新的實驗技術,比如激光冷卻實現BEC,cavity cooling;也有利用體系去研究量子多體,利用壓縮態做一些事情。Zwierlein, Ketterle男神的學生,主要做費米子和超冷分子,做出了NaK超冷分子,率先實現了Fermi Gas Microscope,前幾個月又搞了個Homogeneous trap。Chuang主要做離子阱,量信理論和實驗都做。Doyle是做EDM的,他給我的印象是特別喜歡冷卻各種粒子,前幾個月冷卻了三原子分子。Greiner,我最喜歡的也是最想去的老師,個人認為在用超冷原子探索凝聚態理論走在最前面的人,利用Quantum Gas Microscope研究了很多很有趣的東西。Lukin,Scully的學生,巨牛!我已經無法用語言形容他了!天天在NS「灌水」!理論、實驗都很厲害!NV Center、冷原子和納米光學的領軍人物!他的學生和博後更是橫掃了一大波名校教職,只算我知道的,普林2個,耶魯1個,Berkeley1個,Caltech1個,UMD兩個。

3.Caltech:原本只有Prof. Kimble,元老級人物,CQED和冷原子的耦合,最近提出用光子晶體來控制原子之間的作用(我知道這個是因為暑研老闆是一作= =)最近新來了Manuel Endres,我最想去的組之一,Bloch博士,Lukin博後,在Bloch那裡做出了Quantum Gas Microscope,他的博士論文在我們實驗室供著呢~在Lukin那裡又搞出了atom-by-atom assembly,特別驚艷的技術!之後又利用這個技術通過Rydberg原子間的長程相互作用實現了51-bit的quantum simulator,剛傳arXiv

4.Princeton:Physics的Waseem Bakr,Greiner博士,Zwierlein博後,在Greiner那裡率先做出Quantum Gas Microscope,在Zwierlein那裡率先做出Fermi Gas Microscope(為啥你那麼喜歡做Microscope)。EE的Jeff Thompson,先吐槽一句,申他暑研結果被坑了一波,雖然和老師沒太大關係……主要做單個冷原子與納米光學器件的耦合,挺有意思的一個方向。

5.Stanford:Steven Chu,1997年諾獎,元老級人物,不過貌似組裡只有博後了,而且現在主攻生物物理。Carl Wieman,2001年諾獎,現在方向是科學教育……Mark Kasevich,主攻原子干涉儀,有個10米高的,劇烈害怕!Benjamin Lev,CQED和冷原子。

6.Berkeley:Prof. Muller, 原子干涉儀的dalao。Prof. Kurn,Ketterle男神的弟子,主要做量子磁性,貌似也做CQED。Norman Yao,Lukin學生,剛入職,個人感覺很牛,理論實驗都做,現在實驗主要是NV center平台

7.UMD:AMO強校,有個JQI,大概有十幾個老師在做冷原子和離子。實驗大牛首推Christopher Monroe,離子阱dalao,離子阱平台是做量子計算的最有希望的平台之一,qubit數是他保持的,值得一提的是,在Lukin大佬做出51qubit之後,幾天後他在arXiv上傳了一個53qubit的……理論的話,有個Lukin組出來的很厲害的,Alexey Gorshkov

8.UChicago:Prof. Cheng Chin,量子模擬,最近也在搭Microscope(他叫Quantum Matter Synthesizer),主要做宇宙學的模擬。申過Chin大佬的暑研,不過悲劇了。3月份聽了他一次報告,感覺他人很好,而且做的東西非常有意思!

9.Rice: Randy Hulet, 最早實現BEC的三個組之一,可惜沒拿諾獎,但絕對是dalao!主要在做spinor gases and quantum magnetism

10.Columbia: 實際上做AMO的就倆人,其他兩個都太老了= =活躍的兩個人中,一個是在做痕量探測ATTA,另一個是剛入職的AP,Sebastian Will,Bloch博士,Zwierlein博後,人很nice,做超冷分子,更具體一點,NaK超冷分子。這點做AMO的人實在是配不上哥大的地位……

11.Purdue:終於到我大Purdue啦~(≧▽≦)/~為啥我這麼激動呢,因為暑研老闆就在這裡。Chen-Lung Hung,14年入職,特別nice的一個老師,二話不說直接給offer,感動哭了。Cheng Chin的學生,Kimble的博後,當初Chin組的主力,做宇宙學相關模擬,到Kimble那裡後,開始做光子晶體與冷原子的結合,提出了用光子晶體來控制原子間的相互作用。實驗和理論都6得飛起,個人認為實力不遜於六大的那幾個AP。

12.歐洲:馬普所的Hansch,Bloch,Cirac(理論)和Innsbruck的Zoller(理論)。不過我很不喜歡歐陸那種大老闆帶小老闆的模式= =

13.清華:我就知道在高研做理論的翟薈老師,5月份來科大做報告,然而我居然不知道QAQ清華叉院,貌似段路明要全職回國,可惜沒回妮可。做實驗的有尤力老師,我不太清楚研究方向,知識前段時間有篇science貌似說通過糾纏提高測量精度。

14.科大:潘組的陳宇翱老師、陳帥老師、苑震生老師、包曉輝老師,郭組的周正威老師(理論)、鄒旭波老師(理論)、易為老師(理論)、史保森老師。必須提到的是2015年的大千人盧征天老師,盧老師當年的一篇Nature直接開創了ATTA這個新領域,以前盧老師是Argonne實驗室的研究員和Chicago的兼職教授,已回科大,現在盧老師建立的激光痕量探測與精密測量實驗室已經初具規模,大概有測氦原子光譜,測精細結構常數、玻爾茲曼常量,尋找EDM。科大最後缺失的一環——量子精密測量終於補上(另外三個是量子通信、量子計算、量子模擬,如果我沒記錯的話)。當然,科大在量子信息領域是特彆強悍的。

15.武漢物數所:有個原分國家重點實驗室,偏重精密測量。詹明生老師在實驗方面很厲害,管習文老師在理論方面取得過不少成果,好像還是清華高研的訪問教授。高克林老師的離子鍾精度正在穩步提升,另外貌似物數所也在建一個超高的原子干涉儀,比Stanford那個要高點。

除此之外,美國還有一些研究組,只不過我不太關注了,比如科大大眾情人校UMich、Yale、PSU。北大、南大、復旦、山西大學、物理所、上海光機所都有做冷原子的。

P.S.國外的大部分參考了科大一位大神師姐當時的文章,師姐你要是看到答案,不要打我= =


冷原子research group統計:UltraCold Atom News


NIST的Deborah Jin(david wineland的學生)及一批人…炸藥獎得主T. Hansch的一批弟子,如上文中的I. Bloch, M. Greiner,以及炸藥獎得主Wolfgang Ketterle的一幫徒弟…還有Vladan vuletic,做冷原子理論的要數Peter Zoller等人比較厲害,其實好多人都是做多體物理的順帶做一下冷原子。

華人里比較出名的有Shina Tan,張傳偉,浦晗翟薈等等


冷原子國內有山西大學張靖組,中科大潘建偉組,清華有尤力和段路明組,這些都是實驗組,Harvard Greiner 組,MIT好幾個,如Wolfgang等,Maryland的JQI,德國的immaneul Bloch 組,這些是做的很高端的國外的實驗組


國內最好的差不多是山西大學的張靖吧,清華的翟薈,科大的包曉輝等等,這些都是年輕人, 比較有幹勁兒。


量子計算太廣了,有各種不同體系實現量子比特(Qubit)的方法。比較火的有超導量子比特 (transmon):Devoret和Schoelkopf (Yale), Martinis (UC Santa Barbara, now in Google)。 其他的trapped ion和Si-based quantum dot qubit也很有前途。拓撲量子計算還處於及其初級的階段。


可惜,Debbie Jin前不久去世了。還不到50歲。


推薦閱讀:

怎麼理解多重世界理論?
物理工作者最看不習慣的數學方法是什麼?
想徹底搞明白廣義相對論,必須看一遍微分幾何嗎?
用顏料畫一幅抽象畫,是熵增了還是熵減了?
為什麼很多人認為中國的基礎教育強於西方?

TAG:物理學 | 實驗室 | 量子計算理論 | 原子分子與光物理學 | 量子信息 |