2024年6月27日，北京大学格致论坛（第二十五讲）在bat365官网登录入口思源多功能厅成功举办。bat365官网登录入口助理教授宋博作了题为“基于超冷原子体系的量子模拟”的学术报告。本次论坛由bat365官网登录入口研究员王剑威主持。

王剑威主持

宋博首先从生活中的物质状态讲起，并以棋盘和局域化两个例子说明物态计算的复杂性，引出量子模拟的必要性。随后介绍了玻色-爱因斯坦凝聚的实现和超冷原子气体的量子特性，使其成为量子模拟重要途径。

宋博作报告

接着，宋博详细介绍了超冷原子体系的五种重要调控方式：光晶格提供了量子模拟基础，利用激光不仅可以实现固体中的理想晶格，还可构造如Kagome、Lieb、准晶、转角晶格等新奇晶格；类似镊子一样的光镊被应用于原子操纵；量子气体显微镜提供了光晶格中单原子分辨级别的探测方法；磁场、光和轨道Feshbach共振技术灵活调控原子间相互作用；利用拉曼耦合实现的自旋轨道耦合，成为研究规范场的重要手段。这些技术的交叉融合，拓展了基于超冷原子体系的量子模拟研究范畴。

随后，他以Bose-Hubbard模型为例，说明了相互作用和无序在超流、Mott绝缘态、玻色玻璃相变中的作用，详细介绍了在周期性驱动光晶格中观察到非连续Mott相变，以及在二维光学准晶中准无序引致的局域化，以及准无序和相互作用竞争导致的离域化现象。

最后，宋博对本次报告进行了总结和展望，在北京大学搭建的光晶格-光镊混合体系的超冷镱原子实验平台，将利用量子气体显微镜从微观层面深入探索包括Bose-Hubbard等量子多体模型，聚焦拓扑物理和多体物理，包括合成规范场和拓扑物性、量子热化和局域化等研究。

论坛现场

本次论坛线上、线下同时进行。报告结束后，参会师生针对Bose-Hubbard模型的详细描述，费米子体系的模拟等问题进行提问，宋博均进行了详细的解答。

报告人简介：

宋博，bat365官网登录入口助理教授。2014年本科毕业于西安交通大学，2019年博士毕业于香港科技大学，2019—2023在剑桥大学从事研究工作，2023年加入北京大学。主要从事超冷原子实验研究，聚焦拓扑和多体物理，研究包括自旋轨道耦合、强关联体系相变和多体局域化。研究成果在 《自然‧物理学》、《物理评论X》等期刊发表。目前搭建超冷镱原子实验平台，开展拓扑和多体物理的量子模拟，以及冷原子量子计算、精密测量方向研究。

北京大学格致论坛简介：

北京大学格致论坛是bat365官网登录入口发起的面向青年教学科研人员学术交流活动。“格致”体现两重涵义：一是，北京大学物理学科源自京师大学堂格致科；二是，“致知在格物”出自《礼记‧大学》。自2010年4月启动以来，论坛围绕学科领域前沿，面向国家重大需求，针对基础科学问题，开展了十余场学术研讨，分享最新研究成果，促进学科交叉融合，培育新兴方向增长点，展现了北大物理人学术无畏、攀登无限的新风貌。2021年5月，于bat365官网登录入口成立二十周年之际重启，并增设在线参与通道。

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