科研团队

 

(一)天琴计划团队

引力波作为一种全新探测手段,可以直接探测黑洞等难以通过电磁波观测手段详细研究的天体,打开通往隐藏在宇宙黑暗深处的未知领域的大门,为人类描绘一幅前所未见的宇宙图景。2015年7月中山大学正式启动了空间引力波探测计划——“天琴计划”。预计在2030-2035年发射三颗高精度无拖曳卫星,形成大尺度等边三角形分布式空间科学探测系统,通过超高精度星间激光干涉测量,探测多种频段的空间引力波。

团队现有教师及科研人员40余人,其中教授15人,副教授2人,在读研究生50余人。团队主要研究方向包括:

引力物理与实验分析(数值相对论;引力波天文学等);

空间精密光学测量及地月系统物理实验(高精度激光干涉测量;精密光学机械设计与分析;月球激光测距等);

分布式空间仪器系统技术(空间仪器系统设计与仿真;无拖曳控制及多平台协调控制;空间精密仪器结构优化理论等);

空间仪器地面模拟与评估技术(复杂空间环境地面模拟装置建设;大型仿真系统建设及置信度评估技术等)

(二)天文团队

天文学是研究浩瀚的宇宙以及宇宙空间中各种尺度的天体的结构和演化的学科。天文学是一门古老的基础科学。随着天文观测技术和计算能力的飞速发展,天文学的发展呈现出勃勃生机。物理与天文学院的天文团队将瞄准国际天文学研究前沿、面向国家重大战略需求、面向国家和区域经济社会发展,建设天文大科研平台,着力提高科研工作的水平和影响力。

团队现有百人计划教授8名(其中,杰青1名、千人计划青年人才2名)、副教授7名,此外还有专职科研人员和博士后11名。团队主要研究方向包括

① 计算天体物理(以天河二号为计算平台开展宇宙学、宇宙大尺度结构、星系形成、行星形成等);

② 实测天文学(6.5米光学红外望远镜为引导的恒星物理、天体化学,原子分子天文学等);

③ 高能天体物理(以天琴计划为引导的引力波天文学、多信使天文学、致密天体研究等);

④ 行星物理(面向国家深空探测战略需求的行星科学基础和应用研究)

(三)理论物理团队

理论物理致力于运用物理原理和数学方法研究物理学中的基本和核心理论问题,诠释物理现象,揭示其背后的基本物理规律并预言新的物理现象。理论物理团队的研究方向涵盖传统高能物理理论的各个领域。各方向之间互相交叉,密切联系。同时也与学院的天文、天琴等团队的研究内容互为补充,互相促进。

团队现有教师及科研人员14人,其中教授3人(杰青1名,青年千人2名),副教授3人,专职科研人员和博士后8人,以及在读研究生10人。团队主要研究方向包括:

宇宙学(宇宙学暴胀与暗能量;宇宙尺度引力理论);

引力理论与场论(黑洞;量子引力;规范/引力对偶;弯曲时空量子场论;非平衡态量子场论);

核物理(热密核物质理论;重离子碰撞物理);

粒子物理(暗物质理论;超对称和TeV物理);

(四)量子工程与精密测量团队

随着量子工程技术的飞速发展,人们正在研究如何利用量子效应发展实用高新技术和探索前沿基础科学。近年来,量子工程领域不断地涌现革命性的突破,人们已经能够设计、操控和测量人工量子体系。人工量子体系具有稳固的量子相干性和高度的可控性,为量子效应的理解、操控与应用提供了新的机遇。围绕人工量子体系,理论与实验并举,面向量子科学前沿,结合国家对精密测量的重大战略需求,我们在研究多体量子物理和量子动力学的同时,探索量子模拟与量子精密测量的实现。

团队现有教师及科研人员20余人,其中教授3人,副教授2人,副研究员4人,博士后4人,在读研究生15人。团队现有量子原子光学、量子气体多体问题、低维量子材料等研究组,正在搭建铷原子BEC、锶原子光晶格重力仪、锶离子光钟等实验装置,主要研究方向包括:

① 量子工程与量子模拟(冷原子(离子)的制备与操控、冷原子(离子)量子模拟、低维量子材料的光电操控等);

② 量子精密测量与量子传感器件(量子精密测量理论、冷原子精密重力测量、高精度冷原子(离子)光钟、电磁场灵敏探测等);

③ 多体量子物理与量子动力学(冷原子物理、量子材料、量子光子学、量子关联与量子相变、拓扑物态与拓扑相变、非平衡量子动力学、集体量子现象、量子输运、量子人工智能等)。

(五)量子信息和测控团队

量子信息和测控是基于量子力学相干态和纠缠态资源形成的新型信息处理与测量控制科学与技术。中山大学量子信息和测控团队于2017年成立,致力于原子分子光物理、量子信息领域的融合交叉发展,以原子分子光物理学和精密测控实验为主线,结合量子力学理论研究,力争在量子模拟、量子计算、量子通信、量子测控等方向取得国际一流的原创性科学成果,推动量子信息和测控技术的应用。

团队现有教师及科研人员10余人,其中教授1人,副教授2人,专职研究员与博士后6人,在读研究生6人。团队主要研究方向包括:

① 超冷原子量子模拟与测控 (原子气体玻色-爱因斯坦凝聚和费米凝聚、强相互作用量子气体、同核与异核分子量子气体、原子气体的偶极相互作用和人工规范场,原子光子混合干涉仪,冷原子短程力精密测量等)

②囚禁离子量子计算与测控(模块化囚禁离子量子计算,离子光子量子纠缠网络、离子与自发辐射光子量子界面、囚禁离子洛伦兹对称性测量,囚禁离子陀螺仪等)

③飞秒光梳量子测控与精密光谱(光梳超快控制量子体系,红外和紫外宽光谱精密光梳,双光梳光谱技术,精密宽光谱分子光谱,光梳光谱和波长调制光谱的远程大气遥感等)

④激光量子相干控制 (相干拉曼散射合成飞秒光梳,非线性光子远距离遥感成像,多光子量子相干控制,便携式光学和原子传感平台等)

⑤原子、光子、固体比特混合量子网络 (单光子波长转换技术、混合量子网络的纠缠与不确定性检验、原子比特与固体比特纠缠等)