物理学院 School of Physics, Nanjing University

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于扬

于扬  1968年出生,1990年毕业于南京大学物理系,获得理学学士学位。1997年赴美国堪萨斯大学物理与天文系攻读博士学位,主要开展超导量子比特的研究,2002年获得博士学位。2002年到2005年在麻省理工学院电子实验室(RLE)作为博士后继续从事超导量子比特的研究。2005年受聘教育部“长江学者奖励计划”特聘教授回国任南京大学物理系教授,博士生导师,2007年获得国家杰出青年科学基金。已在国际著名物理期刊发表论文40多篇。主持多项省部级科研项目,其中有科技部《重大科学研究计划》、国家自然科学基金重大研究计划、江苏省攀登计划等。
于扬长期开展超导量子比特的实验研究,是国际上最早开展超导量子比特实验研究的成员之一。量子计算的基本原理是用量子系统作为信息处理的基本单元(量子比特或量子位),通过人为的调控量子系统的状态,也就是利用量子逻辑门,完成复杂的计算和信息处理。由于量子计算利用量子系统的相干性进行信息处理,它要求在信息处理过程中保持量子相干性,这和经典计算机比较起来是一个极大的挑战,因为量子相干性是非常脆弱的,和环境相互作用将会使量子系统的相干性丧失而成为经典系统的状态。人们一般用退相干时间来度量量子系统的相干性丧失的快慢,从保持量子系统相干性来说,我们希望退相干时间越长越好,也就是量子系统和环境的相互作用越弱越好。但是,量子计算还需要对量子系统进行调控和测量,而调控和测量是通过控制和测量系统与量子系统的耦合来完成的,我们希望调控和测量时间尽量的短,这就要求量子系统和环境的相互作用越强越好。实现量子计算就必须解决这个矛盾。目前为止,人们研究的各种量子系统难于统一矛盾的两个方面,从这一点来说很难确定哪一种量子比特更加优越。但超导量子比特是全固态系统,具有集成化前景,而目前经典信息技术和计算机的经验告诉我们集成化是非常重要的。因此超导量子比特是目前实现量子计算的最热门领域,许多国家甚至google、IBM等公司给予巨大资助,希望在不久取得突破。
和经典计算机类似,量子计算的研究也是从简单开始,先必须构造单个量子比特,然后逐步走向多个量子比特,同时,退相干时间是量子比特的一个重要参数,特别是超导量子比特,由于是固态人工量子系统(等价于人工原子),和外界耦合强,保持量子相干更加困难。我们前期的研究主要集中在如何保持量子相干,实现单个量子比特方面。我们在堪萨斯大学率先实现较长退相干时间的超导量子比特,证明了超导量子比特的可行性,成果发表在国际顶级杂志《科学》上,同期还刊登了诺贝尔物理学奖获得者莱格特的述评,并被美国的《今日物理》、《科学美国人》等媒体广泛报道。回国后我们继续开展多个超导量子比特的研究,并在国际上率先演示了三个固态量子比特的相干调控、量子几何相的干涉,使我国超导量子计算的研究进入国际前沿。

担任主要课程

量子计算

研究领域

超导量子计算

联系方式

yuyang@nju.edu.cn 83685553

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