夏林 中科院“百人计划”

特聘研究员

电话:010-82649075

邮件linxia@iphy.ac.cn


教育及科研经历:

2009年 北京大学 博士

2009至2012年 美国科罗拉多大学JILA研究所 博士后 (导师Eric Cornell 教授为 2001年诺贝尔物理奖得主)

2012年至2016年 美国宾州州立大学物理系 博士后

2016年 以中国科学院“百人计划”特聘研究员进入中科院物理所工作,博士生导师

主要研究方向:

   主要研究方向为量子物理,光晶格中超冷原子,量子信息的实验研究,包括光晶格中一维与二维超冷原子的多体物理效应研究,量子动力学研究等。

主要学术成果:

1.观测到了量子多体物理体系中的量子蒸馏现象。

  量子世界和经典世界的比对一直是量子领域的一个核心和重大的研究课题。在实验上证实了蒸馏现象也发生在量子多体物理体系中。通过构建光晶格对冷原子囚禁,形成处于一维光晶格中的一维原子气体,系统的状态为部分原子在光晶格中处于单原子态(粒子数态),而其余多数的原子处于双原子态。在突然关断囚禁势阱后,利用这两种量子态的量子动力学性质不同,实现了从混合的量子态中选择性的蒸发掉一种量子态而保留了另一种量子态。这个工作可以进一步用来研究量子关联和量子纠缠在系统中的传播,并且未来有希望提供全新的量子信息与量子计算方案。本工作发表在[Nature Physics 11, 316 (2015)]。

  本工作的新闻报道 http://www.nature.com/nphys/journal/v11/n4/full/nphys3268.html 

2.证实了二维玻色气体在进入到BKT相变区域之前存在“预超流”区域。

  不同于三维的情况,二维玻色系统的长程相干性被热涨落破环,因此在超低温下不会发生BEC相变,而是会发生一个与超流涡旋对的形成和破坏密切相关联的BKT相变。但是在发生BKT相变之前,玻色气体已经具有超流特性来支持形成超流涡旋,那么以此推测在BKT相变前,应该已经有一定的区间(预超流区域)具有超流性质。实验上通过对比二维玻色气体在坐标空间和动量空间的分布图像,证实了这个预超流区域的存在。这是首次在简并二维气体预超流区域观测到非平均场的物理效应。本工作发表在[Phys. Rev. Lett 105, 230408 (2010)]。

  本工作的新闻报道 http://www.nature.com/nphys/journal/v6/n12/full/nphys1888.html 

3.实现运用Majorana跃迁作为一种全新的量子操控方法操控量子态。

  冷原子中的Majorana跃迁在早些时候被观察到是因为这是原子在磁阱中的一种损耗机制。相关工作已经研究了使用不同的方法来避免这种跃迁的发生,从而避免原子数损耗。实验上通过对磁场的控制实现了对这种跃迁的可控操作,并运用这种跃迁实现了对原子自旋态的操控。这是一项全新的量子态操控方法,并且有潜力运用到量子信息的制备与传输中。本工作发表在[ Phys. Rev. A 77, 043622 (2008)]

 

代表性文章:

1. Lin Xia, Laura A. Zundel, Juan Carrasquilla, Aaron Reinhard, Joshua M.Wilson, Marcos Rigol and David S.Weiss, "Quantum distillation and confinement of vacancies in a doublon sea", Nature Physics 11, 316 (2015).

2. S.Tung, G. Lamporesi, D. Lobser, L. Xia and E. A. Cornell, "Observation of the Presuperfluid Regime in a Two-Dimensional Bose Gas", Phys. Rev. Lett 105, 230408 (2010).

3. Lin Xia, Fan Yang, Xiaoji Zhou, and Xuzong Chen, "Intensity fluctuations of the F=2 Rb87 pulsed atom laser", Phys. Lett. A 3731429 (2009).

4. Lin Xia, Xu Xu, Rui Guo, Fan Yang, Wei Xiong, Juntao Li, Qianli Ma, Xiaoji Zhou, Hong Guo, and Xuzong Chen, "Manipulation of the quantum state by the Majorana transition in spinor Bose-Einstein condensates", Phys. Rev. A 77, 043622 (2008).

5. Fan Yang, Xiaoji Zhou, Juntao Li, Yuankai Chen, Lin Xia, and Xuzong Chen, "Resonant sequential scattering in two-frequency-pumping superradiance from a Bose-Einstein condensate", Phys. Rev. A 78, 043611 (2008).

6.Xiuquan Ma, Lin Xia, Fang Yang, Xiaoji Zhou, Yiqiu Wang,  Hong Guo,and Xuzong Chen, "Population oscillation of the multicomponent spinor Bose-Einsteincondensate induced by nonadiabatic transitions", Phys. Rev. A 73, 013624 (2006).

 

 

 

 
 

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