报告题目：超冷镝原子偶极量子气体：量子液滴和超固态

报告人：郭鸣阳 助理教授（南方科技大学）

报告时间：2021年12月23日（周四）下午4点

报告地点：光电所二层报告厅

报告摘要：

      超冷量子气体是当前进行精密测量、研究多体量子物理、和实现量子模拟及计算的重要研究领域。其中，拥有各向异性、长程偶极相互作用的强磁性原子，如镝和铒，为探索新奇物质态提供了额外的可能性和调控自由度。本报告将集中介绍利用镝原子的玻色爱因斯坦凝聚（BEC）实现新奇的量子液滴以及长久探寻的超固态。偶极量子液滴是由超越平均场理论的量子涨落稳定坍缩的BEC所实现的，具有像其他液体一样的自束缚性和极低的可压缩性这些与正常量子气体极其不同的特性。利用这些量子液滴形成的阵列，我们实现了长久探寻的超固态。超固态是一种新奇的物质态，同时具有无摩擦的超流特性以及周期性的晶体结构，因此同时破缺了U(1)规范对称性和空间连续平移对称性。通过探测与对称性破缺序参量直接相关的低能Goldstone模式，我们证明了量子液滴阵列的本征超固态特性。此外，我们还从理论上和实验上研究了导致BEC自发”结晶”的roton模式，并把该机制向二维超固态拓展。量子液滴和超固体只是偶极量子气体研究的一小部分，还有很多其他有趣的多体物理问题有待我们去探索和研究。

报告人简介：

      郭鸣阳，南方科技大学物理系助理教授，于2018年取得香港中文大学物理学博士，随后前往德国斯图加特大学开展超冷强磁性镝原子的实验研究，特别是新奇超固态和量子偶极液滴的研究。已发表学术论文十余篇，包括以第一/共同通讯作者发表的Nature、Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. X等。其中关于超固态的实验研究被美国物理学会评选为 “2019年年度亮点研究成果” 。课题组的研究方向主要是利用超冷偶极量子气体研究新奇量子物态，包括低维束缚下的量子液滴和长程有序态，以及长程相互作用光晶格体系中的量子模拟，例如对拓展哈伯德模型、拓扑相和非平衡动力学过程的研究。