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个人及研究简介

张昊2019年加入中国工程物理研究院研究生院，入选国家级青年人才计划。2009-2019年在麻省理工学院冷原子中心（MIT-Harvard Center for Ultracold atoms）从事博士和博士后研究工作。研究内容包括：在冷原子和光子的强耦合系统中制备和测量含有上千个原子的量子纠缠态；在冷原子系统实现具有单原子分辨率的显微成像技术手段；测量强关联超冷费米原子系统的量子相变以及输运性质。在Science、Nature、Phys. Rev. Lett.等期刊发表论文12篇。

自采用激光冷却的原子（1997年诺贝尔物理学奖）实现玻色-爱因斯坦凝聚（2001年诺贝尔物理学奖）这种具有宏观量子效应的物质波以来，冷原子系统因其对原子量子状态的精确调控能力，成为研究量子多体系统和操控量子物态的重要前沿领域。

近年来，具有单原子精度的冷原子阵列实验体系发展迅速，成为国际学术研究的前沿热点，并吸引了大量商业投资。这种原子阵列可以实现任意原子的单原子精度成像、寻址和操控，并且可以排列成任意形状，支持并行量子操作。由于其物理比特的可扩展性和全联通性，原子阵列成为量子模拟和量子计算的重要实验研究平台。

我们研究组的研究目标是实现原子阵列与光子之间的可控强相互作用，从而开展光子与原子阵列之间的量子信息处理，并进一步探索可扩展的分布式量子信息处理技术。为此，我们在2021年底建设完成了一个全新的冷原子实验室，并成功搭建了原子阵列与光学谐振腔的强耦合实验系统。在该系统中，我们能够在单原子和单光子精度上调控原子系统与光子的相互作用，并进一步在原子水平上构造和制备量子多体系统，研究冷原子强关联物态以及量子信息处理技术。