副教授 物理系

陈远珍博士的研究领域为实验超导量子计算与量子模拟。

随着科技的不断发展,研究者对于量子体系的操控手段和精度日益提升,这使得构建基于量子力学基本原理的全新信息处理方法,即所谓量子信息,成为可能。量子信息使用量子叠加和量子纠缠等不存在经典对应的量子资源对信息进行处理,目前已经在理论和若干实验中被证明具有相对于经典信息处理方式的巨大优势。例如,在大数分解和无序数据库搜索等问题上,量子算法均展示出远高于经典算法的效率。另一方面,在针对量子体系进行模拟方面,基于量子信息的量子模拟也具有经典方法不可比拟的优势。

个人简介

研究兴趣

        陈远珍博士的研究领域为实验超导量子计算与量子模拟。
        随着科技的不断发展,研究者对于量子体系的操控手段和精度日益提升,这使得构建基于量子力学基本原理的全新信息处理方法,即所谓量子信息,成为可能。量子信息使用量子叠加和量子纠缠等不存在经典对应的量子资源对信息进行处理,目前已经在理论和若干实验中被证明具有相对于经典信息处理方式的巨大优势。例如,在大数分解和无序数据库搜索等问题上,量子算法均展示出远高于经典算法的效率。另一方面,在针对量子体系进行模拟方面,基于量子信息的量子模拟也具有经典方法不可比拟的优势。
      在有望实现量子计算和量子模拟的众多技术路线中,超导量子线路以其易于制备和操控及良好的可扩展性而备受青睐。这一技术路线使用基于超导约瑟夫森结的量子器件构建量子信息处理的基本单元--量子比特,结合灵活多变的比特间耦合方案,是当前最有希望率先实现量子计算原型机的技术路线之一。我们研究小组致力于从实验上推进超导量子计算和量子模拟的实现,目前的主要研究方向包括:
      1. 超导量子芯片。我们使用基于超导约瑟夫森结的量子器件构建量子比特,并通过多种灵活的方式实现比特间耦合可控的超导量子比特阵列,以及趋近于量子极限的超导量子芯片测量体系。除了当前被广泛采用的典型超导量子线路之外,我们还探索其它新颖的设计方案,例如将超导器件和其它量子体系耦合的混合系统等。
      2. 基于超导量子芯片的量子计算与量子模拟。我们和理论研究者密切合作,探索在上述超导量子芯片上实现量子计算和量子模拟的可能性。当前的研究兴趣包括几何量子计算、量子自动机、量子少体系统、对凝聚态体系的量子模拟等。此外,我们对于利用可控超导量子体系探索量子力学的基础问题也非常感兴趣。

 

工作经历
2015年3月至今:南方科技大学物理系Assistant Professor

2009年1月-2015年2月:罗格斯新泽西州立大学物理与天文系,助理研究员

2006年7月-2008年7月:宾夕法尼亚大学物理与天文系,博士后

2005年6月-2006年6月:南卡罗莱纳州立大学物理与天文系,博士后

 

教育经历
1998年9月-2005年5月:马里兰大学物理系,博士

1995年9月-1998年6月:中国科学院半导体研究所,硕士

1991年9月-1995年6月:电子科技大学,学士

 

代表文章

Experimental realization of non-adiabatic shortcut to non-Abelian geometric gates,

Tongxing Yan et al., Phys. Rev. Lett. 122, 080501 (2019).

Trap healing and ultralow-noise Hall effect at the surface of organic semiconductors,

B. Lee*, Y. Chen*, D. Fu, H. T. Yi, K. Czelen and V. Podzorov, Nature Mater. 12, 1125-1129 (2013) (*: equal contribution).

Bias stress effect in “air-gap” organic field-effect transistors,

Y. Chen and V. Podzorov, Advanced Materials 24, 2679-2684 (2012).

The origin of a 650 nm photoluminescence band in rubrene,

Y. Chen, B. Lee, D. Fu, and V. Podzorov, Advanced Materials 23, 5370-5375 (2011).

Positive current correlations associated with super-Poissonian shot noise,

Y. Chen and R. A. Webb, Phys. Rev. Lett., 97, 066604 (2006)

Full Shot Noise in Mesoscopic Tunnel Barriers,

Y. Chen and R. A. Webb, Phys. Rev. B, 73, 035424 (2006)

研究领域

我们研究小组致力于从实验上推进超导量子计算和量子模拟的实现,目前的主要研究方向包括:

1. 超导量子芯片。我们使用基于超导约瑟夫森结的量子器件构建量子比特,并通过多种灵活的方式实现比特间耦合可控的超导量子比特阵列,以及趋近于量子极限的超导量子芯片测量体系。除了当前被广泛采用的典型超导量子线路之外,我们还探索其它新颖的设计方案,例如将超导器件和其它量子体系耦合的混合系统等。

2. 基于超导量子芯片的量子计算与量子模拟。我们和理论研究者密切合作,探索在上述超导量子芯片上实现量子计算和量子模拟的可能性。当前的研究兴趣包括几何量子计算、量子自动机、量子少体系统、对凝聚态体系的量子模拟等。此外,我们对于利用可控超导量子体系探索量子力学的基础问题也非常感兴趣。


教学

主讲课程:大学物理B


学术成果 查看更多

物理系、量子科学与工程研究院副教授翁文康课题组和助理教授陈远珍课题组合作,在超导量子计算研究上取得进展,相关成果以“Experimental realization of nonadiabatic shortcut to non-Abelian geometric gates”为题在物理学期刊Physical Review Letters上发表。

翁文康和他的博士生刘宝杰提出的新方案使用了一个三能级量子体系,其中基态和第二激发态被用作为量子比特的0和1态,第一激发态作为一个辅助能级。通过施加和体系两个量子跃迁接近共振的微波信号,并控制信号随时间的变化,可以实现对系统演化产生的几何量子相位的精确调控,进而实现任意指定的几何量子门。相对其他已有的几何量子门方案,新方案中量子门速度得到了数倍的提升,并且对控制信号误差具有更好的容错性。此外,这一方案还具有实验复杂度相对较低和易于在不同量子体系上实现等优势。陈远珍和他的博士后严通行合作,在超导量子体系中成功实现了这一方案。实验中获得的单比特量子门保真度达到了97%,引起误差的主要原因包括量子比特和环境相互作用导致的退相干,以及微波控制信号的精度误差等。

这项工作对于进一步发展基于几何相位的量子计算具有启发意义,其后续相关研究目前也在开展之中,包括基于相同思想的两比特几何量子门和更为简化的几何量子计算方案等。

文章连接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.080501

新闻动态 更多新闻

  • 物理系翁文康课题组、陈远珍课题组超导量子计算研究取得进展

    2019-10-31

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