教师详细信息

D75A9

翟 荟 教 授

教育背景

1998年进入清华大学物理系基础科学班,2002年本科毕业,2005年1月在清华大学高等研究中心获物理学博士学位。

工作履历

2005-2007年美国俄亥俄州立大学博士后,2007-2009年美国加州大学伯克利分校和洛伦兹伯克利国家实验室博士后。2009年起任清华大学高等研究院研究员,2012年获得长聘,2015年任高等研究院教授。

学术兼职

National Science Review 编辑工作组, 2021.8-

英国物理学会 Reports on Progress in Physics 编委,2020.5-

美国物理学会 Machine Learning:Science and Technology 编委,2019.6-

英国物理学会 Journal of Physics B 编委, 2013.10-2017.12

研究领域

冷原子量子气体等量子物质的理论研究

1. 量子多体系统的非平衡物理

2. 冷原子量子模拟的新方法和新效应

3. 量子物质和全息引力、机器学习和量子信息的交叉

课题组在以上研究领域招聘博士后https://academicjobsonline.org/ajo/jobs/21611

奖励与荣誉

北京市杰出青年中关村奖 (2021)

科学探索奖 (2021)

Web of Science Group 高被引学者(2019)

中国物理学会饶毓泰奖(2019)

中组部万人计划科技创新人才(2019)

北京高校卓越青年科学家项目获得者(2018)

APS Outstanding Referee (2017)

教育部长江学者特聘教授(2016)

国家自然科学基金杰出青年基金获得者(2013)

学术成果

发表SCI论文百余篇,其中Science 1篇,Nat. Phys. 4篇,Phy.Rev.X 2篇, Phys.Rev.Lett.34篇,Nat. Rev. Phys. 综述文章1篇,Rep. Prog. Phys综述文章1篇,Web of Science总引用约6000余次,Google Scholar总引用8500余次。H-因子为37(Web of Science)/43(Google Scholar)。十多篇论文入选ESI高被引论文。

所著教材《Ultracold Atomic Physics》2021年由剑桥出版社出版。

全部论文:ResearcherID

Google Scholar

研究组宣传册

代表性成果介绍:

1. 超冷原子量子模拟的新方法和新效应:

利用超冷原子系统的可调控性,开展量子模拟的研究,针对自旋-轨道耦合、拓扑物态、共振相互作用等三个方面,发展量子调控的新方法,揭示由此产生的新效应。

自旋轨道耦合方面:在玻色子体系,预言了自旋-轨道耦合的玻色子基态存在条纹超流相 [1],被麻省理工学院诺贝尔奖得主Ketterle的实验和中科大的实验证实,SCI引用已>450次。在费米子体系,和山西大学实验组合作,第一次实现并研究了自旋-轨道耦合的超冷费米原子气体 [2],SCI引用已>700次。该工作中提出的通过动量分布分析费米气体中自旋-轨道耦合的方案,被斯坦福大学、佛罗伦萨大学和香港科大等后续实验采用。

拓扑物态方面:提出了基于周期驱动光晶格方法模拟拓扑Haldane模型的方案 [3],苏黎世理工实验组采用完全相同的方案实现了Haldane 模型,该实验被作为2016年诺贝尔奖授予Haldane的重要背景依据之一。基于这一进展,提出了在远离平衡的动力学中测量哈密顿量拓扑数的理论 [4],突破了过去拓扑效应主要体现在近平衡物理效应的范式。该理论被汉堡大学、中科大等实验组证实。

共振相互作用方面:预言利用轨道自由度,碱土金属原子中存在一类新的磁Feshbach共振,并将其命名为“Orbital Feshbach Resonance”[5]。很快慕尼黑和佛罗伦萨的两个实验组同时宣布,证实了这一调控原子间相互作用的新方法。预言了Feshbach共振附近的费米气体存在“排斥型极化子”这一新的元激发 [6]。剑桥大学实验组首先开展了针对“排斥型极化子”的实验研究;佛罗伦萨大学实验组将实验结果和该理论做了定量的对比,符合度很高;慕尼黑实验组还利用碱土金属原子中的“Orbital Feshbach Resonance”的优势,开展了“排斥型极化子”的实验研究。

2. 量子物质的非平衡动力学:

针对冷原子、凝聚态等量子物质远离平衡的物理效应,系统地研究了非平衡动力学中对称性、量子纠缠和多体关联的效应。

对称性方面: 理论上预言了一类在时间域上具有离散的标度不变性的动力学行为,将其命名为“Efimovian Expansion”,被华师大实验证实 [7]。

量子纠缠方面:针对近年来新兴的交错关联函数,证明了交错时序关联函数和纠缠熵之间关系的定理,揭示了交错时序关联函数在多体局域化中的效应 [8],该理论后续被用于和中科大实验组合作的、国际上领先的交错时序关联函数的实验。

多体关联方面: 建立了通过耗散来测量量子多体关联的非厄米线性响应理论,并成功用于分析巴黎LKB实验组的实验 [9]。

3. 铁基超导理论:

在铁基超导研究的早期,基于泛函重整化群方法,成功地预言了铁基超导的配对对称性 [10],被后续众多实验证实。这是铁基超导研究中最早正确预言配对对称性的几篇文章之一。SCI引用已>400次。


代表性论文:

[1] Spin-Orbit Coupled Spinor Bose-Einstein Condensates, Chunji Wang, Chao Gao, Chao-Ming Jian and Hui Zhai, Physical Review Letters, 105, 160403 (2010)

[2] Spin-Orbit Coupled Degenerate Fermi Gases, Pengjun Wang, Zeng-Qiang Yu, Zhengkun Fu, Jiao Miao, Lianghui Huang, Shijie Chai, Hui Zhai and Jing Zhang, Phys. Rev. Lett. 109, 095301 (2012)

[3] Floquet Topological States in Shaking Optical Lattices, Wei Zheng and Hui Zhai, Phys. Rev. A 89, 061603 (R),(2014)

[4] Scheme to Measure the Topological Number of a Chern Insulator from Quench Dynamics, Ce Wang, Pengfei Zhang, Xin Chen, Jinlong Yu and Hui Zhai, Phys. Rev. Lett., 118, 185701 (2017)

[5] Orbital Feshbach Resonance in Alkali-Earth Atoms, Ren Zhang, Yanting Cheng, Hui Zhai and Peng Zhang, Phys. Rev. Lett., 115, 135301 (2015)

[6] Stability of a Fully Magnetizied Ferromagnetic State in a Repulsively Interacting Ultracold Fermi Gases, Xiaoling Cui and Hui Zhai, Phys. Rev. A 81, 041602(R), (2010)

[7] Observation of the Efimovian Expansion in Scale-Invariant Fermi Gases, Shujin Deng, Zhe-Yu Shi, Pengpeng Diao, Qianli Yu, Hui Zhai, Ran Qi and Haibin Wu, Science, 335, 371 (2016)

[8] Out-of-Time-Order Correlation for Many-Body Localization, Ruihua Fan, Pengfei Zhang, Huitao Shen and Hui Zhai, Sci. Bull., 62, 707 (2017)

[9] Non-Hermitian Linear Response Theory, Lei Pan, Xin Chen, Yu Chen and Hui Zhai, Nat. Phys., 16, 767 (2020)

[10] Functional Renormalization-Group Study of the Pairing Symmetry and Pairing Mechanism of the FeAs-Based High Temperature Superconductor, Fa Wang, Hui Zhai, Ying Ran, Ashvin Vishwanath and Dung-Hai Lee, Phys. Rev. Lett., 102, 047005 (2009)


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