主讲人：艾清 副教授（北京师范大学）

题 目：量子开放系统中的物理、化学和生物现象及其量子模拟

时 间：2022年12月29日（周四）上午10：00

腾讯会议ID：274 271 792

联系人：吴威

报告摘要：

量子系统与环境发生相互作用，形成量子开放系统，会导致退相干现象，一般被认为是不利于量子信息处理，譬如纠缠的突然死亡。但是，当系统和环境具有某些特性，会产生许多丰富有趣的现象，例如反常退相干和量子（反）芝诺现象。由于量子芝诺效应，自然界中光合作用系统可以利用与环境的相互作用，优化能量传输效率；候鸟可以利用微弱地磁场辨别方向，进行长途迁徙。最近，我们利用近期开发的量子模拟算法，通过量子计算机实验证明，量子纠缠可以利用量子芝诺效应，降低精密测量的误差。相比较非纠缠态，测量精度提高n^1/4倍。我们还提出，量子开放系统的非马尔可夫度量应该从全局和局域两个角度度量，才是完备的。此外，我们以光合作用的能量传输为例，证明我们的量子算法可以指数加快量子开放系统的严格模拟，并且适用于任意系统与环境。

参考文献：

1. Entanglement-enhanced quantum metrology in colored noise by quantum Zeno effect, X.-Y. Long, W.-T. He, N.-N. Zhang, K. Tang, Z.-D. Lin, H.-F. Liu, X.-F. Nie, G.-R. Feng, J. Li, T. Xin, Q. Ai(*), and D. W. Lu(*), Phys. Rev. Lett. 129, 070502 (2022)

2. Efficient quantum simulation of open quantum dynamics at various Hamiltonians and spectral densities, N.-N. Zhang, M.-J. Tao, W.-T. He, F.-G. Deng, N. Lambert, and Q. Ai(*), Front. Phys. 16, 51501 (2021)

3. Quantum metrology in non-Markovian environments, A. W. Chin, S. F. Huelga, and M. B. Plenio, Phys. Rev. Lett. 109, 233601 (2012)

4. Quantum anti-Zeno effect without rotating wave approximation, Q. Ai, Y. Li, H. Zheng, and C.-P. Sun, Phys. Rev. A 81, 042116 (2010)

5. Quantum anti-Zeno effect without wave function reduction, Q. Ai, D.-Z. Xu, S. Yi, A. G. Kofman, C.-P. Sun, and F. Nori, Sci. Rep. 3, 1752 (2013)

个人简介：

艾清，北京师范大学物理学系副教授，博士生导师。2009年博士毕业于清华大学物理系。担任Front. in Phys.副主编、Sci. Rep.编委和Front. of Phys.青年编委。担任Phys. Rev. Lett. /A /Appl. /Research、PRX Quantum、New J. Phys.、Ann. Phys. (Berlin)/ (N.Y.)、Opt. Express、EPL、Quantum Sci. Tech.、Sci. Bull.等国内外著名期刊的审稿人。长期从事量子信息与量子生物学方面的研究，代表性工作包括量子反芝诺效应的普适性、生命体中的量子相干效应、量子开放系统的严格高效模拟。至今，已在Phys. Rev. Lett.和npj Quantum Inf.等国际知名期刊上发表论文60余篇，被引用1700余次（谷歌学术）。

详细情况：http://quanphys.bnu.edu.cn/