西北大學:開展量子物理研究

提起西北大學,,“中華石油英才之母”“青年經(jīng)濟學家的搖籃”“作家搖籃”的稱號廣為人知,。其實,,早在20世紀80年代,,憑借著在數(shù)學物理與量子場論等國際前沿領(lǐng)域的研究工作,,西北大學就形成了我國理論物理界廣泛認可的“西北軍”,,是我國理論物理研究的重鎮(zhèn),,在國際上有著重要的學術(shù)地位,。

“在已故物理學家侯伯宇先生的帶領(lǐng)下,,我們堅持從事數(shù)學物理與量子場論等基礎(chǔ)理論的研究工作,,像被譽為‘中國的驕傲’的‘侯氏變換’理論為代表的研究成果在國際上享有盛名?!?0月26日,,西北大學科技處處長、物理學院教授楊濤告訴記者,,“近年來,,在物理學院院長、教育部長江學者特聘教授楊文力的帶領(lǐng)下,,我們緊密圍繞量子多體理論的研究,,形成了量子可積系統(tǒng)、非線性量子物理,、量子調(diào)控和量子信息基礎(chǔ)理論,、電子結(jié)構(gòu)理論與計算等互相關(guān)聯(lián)和交叉的研究方向,取得了一系列具有國際影響的研究成果?!?/p>

量子可積系統(tǒng)研究

處于國際領(lǐng)先水平

西北大學物理學院研究團隊長期堅持量子可積系統(tǒng)精確解及相關(guān)問題的研究,,對開邊界可積系統(tǒng)、橢圓可積系統(tǒng)等的研究居國內(nèi)領(lǐng)先,、國際同類研究前列,,是國際上幾個重要的研究小組之一。

“我們將量子多體理論應用于強關(guān)聯(lián)可積系統(tǒng)研究,,與中科院物理所的王玉鵬,、曹俊鵬研究員合作,提出了非對角Bethe Ansatz方法和非齊次T-Q關(guān)系,,克服了傳統(tǒng)方法的缺陷,,成功求解了長期挑戰(zhàn)可積模型領(lǐng)域的‘可積但不可解’的一系列典型 U(1)對稱破缺模型?!睏顫f,。

楊濤告訴記者,團隊建立的上述精確求解一般量子可積系統(tǒng)的全新理論框架,,全面解決了困擾量子可積系統(tǒng)領(lǐng)域40年的系列著名問題,,被國際權(quán)威評價為該領(lǐng)域的“重要突破”,處于國際領(lǐng)先水平,。應著名出版機構(gòu) Springer邀請,,團隊出版了專著《Offdiagonal Bethe ansatz for exactly solvable models》,權(quán)威專家高度評價本書“注定成為該領(lǐng)域的經(jīng)典”“將對量子可積系統(tǒng)的研究產(chǎn)生深遠的影響”,。

電子結(jié)構(gòu)理論是量子物理與量子化學結(jié)合的重要交叉研究領(lǐng)域,,也是西北大學物理學院研究團隊的傳統(tǒng)優(yōu)勢和特色方向之一?!拔覀兲岢龅目昭ǎW訉ΨQ圖形酉群方法是原創(chuàng)性的理論,,國內(nèi)外相關(guān)研究都是基于我們提出的這一理論開展的?!睏顫f,。

基于上述理論,西北大學物理學院研究團隊開發(fā)了大規(guī)模的多參考態(tài)電子相關(guān)理論計算程序包Xi’an-CI,,該程序是國內(nèi)少數(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的量子化學程序,。程序包被用于電子結(jié)構(gòu)理論中的多組態(tài)問題的模擬和計算,其部分性能甚至優(yōu)于國際著名的量化計算高斯程序,,已被北京大學、瑞典Lund大學,、法國Nice大學等使用,,且已安裝在中國科學院網(wǎng)絡中心超級計算中心的計算機上,為全國的理論化學科研工作者提供服務。

打造一支敢闖“無人區(qū)”的

高水平人才隊伍

“加強量子多體系統(tǒng)理論及調(diào)控方法的研究對促進量子技術(shù)的發(fā)展具有重要意義,,可能在今后二三十年間對人類社會經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生難以估量的影響,。”楊濤說,,“在長期的積淀中,,西北大學凝聚了一支具有鉆研精神和創(chuàng)新能力的高水平人才團隊,甘坐‘冷板凳’,,敢闖‘無人區(qū)’,。”

目前,,西北大學理論物理研究團隊擁有成員30人,,其中教授13人,副教授11人,。團隊成員全部具有博士學位,,平均年齡為39歲,是一支年富力強,、充滿活力的學術(shù)團隊,。近年來,團隊共承擔國家重點研發(fā)計劃項目課題1項,、國家自然科學基金項目27項及陜西省自然科學基礎(chǔ)研究計劃重大基礎(chǔ)研究項目等省部級科研項目10余項,。

從事基礎(chǔ)研究需要科研人員耐得住寂寞,坐得住“冷板凳”,?!耙院畈钕壬鸀榇淼睦弦惠呂锢韺W家執(zhí)著追求、積極樂觀,、不計名利,、潛心科學研究的精神一直鼓舞和感召著我們,為學科的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了良好氛圍,?!睏顫f。

以西北大學理論物理研究團隊為基礎(chǔ),,2013年,,西北大學物理學院成為國家基金委首批建設的五個“理論物理人才培養(yǎng)與學術(shù)交流平臺”之一;2016年,,獲批建設“陜西省理論物理前沿重點實驗室”,;由于建設成效顯著,2019年獲國家基金委批準與中國科技大學聯(lián)合建設“彭桓武高能基礎(chǔ)理論研究中心”,,成為國內(nèi)高校首家彭桓武理論物理研究中心,。

現(xiàn)在,,西北大學物理學院與中國科學院物理研究所建立了長期的科學研究與人才培養(yǎng)合作關(guān)系,聯(lián)合創(chuàng)辦“嚴濟慈物理學英才班”,;與美國,、英國、澳大利亞,、德國等國家的著名研究機構(gòu)開展廣泛的交流合作,;先后舉辦了國家基金委量子可積系統(tǒng)暑期學校,2017全國“量子物理:基礎(chǔ),、前沿,、未來”學術(shù)會議,第五屆全國光孤子學術(shù)研討會,,扭結(jié)場論國際研討會等國內(nèi)外學術(shù)會議,,鼓勵團隊成員和學生積極開展學術(shù)交流、訪問,,形成了良好的學術(shù)傳統(tǒng)和氛圍,。

“習近平總書記關(guān)于量子科技發(fā)展的重要講話令人振奮,對我們做好量子科技相關(guān)科研工作具有重大指導意義,?!蔽鞅贝髮W理論物理研究團隊學術(shù)帶頭人、科技部國家重點研發(fā)計劃“量子調(diào)控與量子信息”重點專項總體專家組成員楊文力說,,“基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭,,我們將緊扣量子多體相互作用這一主線潛心量子物理的基礎(chǔ)理論研究,面向科學前沿,,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,,為我國量子科技的發(fā)展貢獻西大力量?!?/p>


原文鏈接:http://esb.sxdaily.com.cn/pc/content/202011/02/content_739801.html

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