第三部分:国家杰出青年科学基金获得者选介

  福州大学郑仕标教授近年来主要从事量子态制备与操纵的理论研究,是量子力学、量子光学和量子信息交叉领域的热点课题。由于在量子光学领域中,光子态、光与原子相互作用的物理现象十分丰富,所以,国内外许多理论与实验工作者不断提出一些量子态的制备与操纵方案或方法,但多数方案、方法或在理论上不完备或在实验上不可行,因而停留在设计上。郑仕标教授在研究原子和腔场的相互作用基础上所提出的一些方案或方法,受到国际同行的高度重视,其中已在实验上获得验证的有:

  ◆ 制备多原子GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger)态的方案已发表于《J of Optics》(1999,B1:534)上。该方案利用原子与腔场的共振相互作用,借助原子的一个辅助能级,克服了传统上由于消相干所产生的实验困难,缩短了实验所需的时间。文章发表不久,就被法兰西科学院院士Haroche领导的实验小组采纳,Haroche的实验结果发表在《Science》(2000,288: 2024)上。

  ◆ 验证玻尔互补原理的新方法文章发表于《Opt. Comm.》(2000,173:265~267)上。通过改变腔场内两个经典场中第一个场的初始态, 使原子最后处于激发态与基态的几率都为1/2,因此,在实验上不再需要双缝装置,从而降低了实验难度。论文发表后,Haroche实验小组按该方法进行了实验,实验结果发表在《Nature》(2000,411:166)上。

  ◆ 设计出一种新型的量子间交换处理器,论文发表在《Phys. Rev. Lett.》 (2000,85:2392)上,利用两个原子与腔场的非共振相互作用,有效地克服腔场消相干影响,实现了量子逻辑门和量子态的隐形传递。文章发表后,Haroche小组认为,这为复杂纠缠操纵提供了一个有效的方法,在量子信息处理方面很有应用前途,他们很快在实验上予以验证,实验结果发表在《Phys. Rev. Lett.》(2001,87:037902)上。

  Haroche小组在发表他们的实验验证结果时,在文章的摘要或引言中都申明他们的实验是按照郑教授的理论设计完成的,而郑仕标的上述成果完全是在国内取得的。

  郑教授还提出了其他一些方案或方法,例如:一种新型多原子纠缠态合成论文发表于《Phys. Rev. Lett.》(2001,87:230404)上;传送一个原子未知量子态的方法论文发表于《Phys. Lett.》(1997,A232:171)上;制备单模腔场的多个福克叠加态的一个方法论文发表于《Opt. commu.》(1998,154:290)上;制备囚禁离子质心运动宏观量子干涉态的新方法论文发表于《Phys. Rev.》(1988,A58:761)上;测量囚禁离子质心运动量子态的新方法论文发表于《Phys. Rev.》(2000, A62:035801)上等等,这些方案或方法都不同程度的受到量子信息领域国际同行的注意。