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颜辉研究组

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物理与电信工程学院
博士/教授/博士生导师 广东省量子调控工程与材料重点实验室副主任
研究方向:冷原子与量子光学
     yanhui@scnu.edu.cn
2004/9–2009/7,中科院武汉物理与数学研究所,原子与分子物理,博士
2000/9–2004/7,武汉大学,电子科学与技术,学士
2011/7-至今,华南师范大学,物理与电信工程学院,教授
2009/12-2010/12,香港科技大学,物理系,博士后
2009/7-2011/6,华南师范大学,博士后
本科生《电磁波与电磁场》
硕士生《冷原子物理》
硕士生《量子电子学》
一、基于冷原子的量子网络实验研究
基于冷原子系综的窄线宽纠缠光子对和窄线宽单光子的产生;单光子的在冷原子系综中的高效率存储;基于冷原子系综的多节点量子网络等。目前已成功实现窄线宽偏振纠缠光子对的产生,成果发表在Phys. Rev. Lett.。随后《Nature Photonics》将该成果选为research highlights专题报导[NaturePhotonics 8, 674(2014) doi: 10. 1038 /nphoton.2014.202]。
 
二、量子物理基本问题探索
利用窄线宽单光子开展量子力学的基本问题的实验探究,如波粒二相性、波函数的实在性等。最近,利用窄线宽单光子实现了基于经典分束器的量子延迟选择实验,在同一个单光子波包上即看到了光子的粒子性又看到了光子的波动性。成果在Phys. Rev. A发表后,美国《Science News》杂志用整个版面详细报道了该成果[Science News, 187, 9(2015)DOI: 10.1002/ scin.2015. 187011007]。
 
三、基于冷原子的量子操控实验研究
利用冷原子开展量子态的操控研究;基于光与原子相互作用参数空间的几何相位、量子模拟等方面的研究。目前,首次实验实现了超绝热受激拉曼转移,通过调制拉曼光的波形,在相同资源情况下,将受激拉曼绝热转移的速度提高了6 倍 [Nature Commun. 7, 12479 (2016)]。
 
四:量子计算理论研究。
开展非绝热几何相位、超绝热几何相位量子计算方面的研究。提出了利用两体相互作用就可以实现无消相干子空间的几何量子计算理论[Phys. Rev. A 89, 062312(2014)],大大降低了原来需要四体相互作用方案的实验难度。提出了在NV色心实现超绝热几何量子门的方案,该方案结合几何相位对随机噪声不敏感和超绝热量子驱动速度快及对系统噪声具有鲁棒性等优点[Phys. Rev. A]。
文章列表
34. Yan-Xiong Du, Zhen-Tao Liang, Yi-Chao Li, Xian-Xian Yue, Qing-Xian Lv, Wei Huang, Xi Chen*, Hui Yan*, Shi-Liang Zhu*, “Experimental realization of stimulated Raman shortcut-to-adiabatic passage with cold atoms”, Nature Commun. 7, 12479 (2016).
 
33. Kai-Yu Liao, Xin-Ding Zhang, Guang-Zhou Guo, Bao-Quan Ai*, Hui Yan*, Shi-Liang Zhu*, “Experimental test of the no-go theorem for continuous  ᴪ-epistemic models”, Sci. Rep. 6, 26519 (2016).

32. Zhen-tao Liang, Xianxian Yue, Qingxian Lv, Yan-Xiong Du, Wei Huang, Hui Yan*, and Shi-Liang zhu*, "Proposal for implementing universal superradiabatic geometric quantum gates in nitrogen-vacancy centers", Phys. Rev. A 93, 040305(R)(2016).
 
 
31. Wei Huang, Yan-Xiong Du, Zheng-Tao Liang, Hui Yan*, “Detecting quantumness witness with atoms manipulated by the fractional stimulated Raman adiabatic passage processes” Optics Communications 363, 42–46(2016).
 
30. Wei Huang, Zheng-Tao Liang, Yan-Xiong Du, Hui Yan*, Shi-Liang Zhu*, “Rydberg-atom-based electrometry”, Acta Phys. Sin. 64, 160702(2015).(In Chinese)
 
29.Hui Yan*, Jiefei Chen*, “Narrowband Polarization Entangled Paired Photons with Controllable Temporal Length”, Sci China-Phys Mech Astron, 2015, 58(7): 074201 .
 
28. Hui Yan*, Kaiyu Liao, Zhitao Deng, Junyu He, Zhengyuan Xue, Zhiming Zhang, Shiliang Zhu*,“Experimental Observation of Simultaneous Wave and Particle Behaviors in a Narrowband Single Photon's Wave Packet”, Phys. Rev. A 91,042132 (2015)
 
27. Yan-Xiong Du, Zheng-Tao Liang, Wei Huang, Hui Yan*, and Shi-Liang Zhu*,“Experimental observation of double coherent stimulated Raman adiabatic passages in three-level Λsystems with cold atomic ensemble”,Phys. Rev. A 90, 023821 (2014).
 
26. Kaiyu Liao, Hui Yan*, Junyu He, Shengwang Du, Zhi-Ming Zhang, and Shi-Liang Zhu*, “Subnatural-Linewidth Polarization-Entangled Photon Pairs with Controllable Temporal Length”, Phys. Rev. Lett. 112, 243602 (2014).
 
25. Zhen-Tao Liang, Yan-Xiong Du, Wei Huang, Zheng-Yuan Xue*, and Hui Yan*,“Nonadiabatic holonomic quantum computation in decoherence-free subspaces with trapped ions”, Phys. Rev. A 89, 062312(2014).
 
 颜辉*, 何君钰, 廖开宇 朱诗亮*, “宣布式可控波形单光子的产生和应用”, 中国科学: 信息科学, 2014, 44: 410–424。(量子信息专刊.评述)
 
24. Kai-Yu Liao, Hui Yan*, Jun-yu He, Wei Huang, Zhi-ming Zhang and Shi-Liang Zhu*, “Experimental Generation of Narrow-Band Paired Photons: from Damped Rabi Oscillation to Group Delay”, Chin. Phys. Lett. 31, 034205(2014).  
 
23. S. Cao, D. W. Zhang, Hui Yan, Z. Y. Xue*, “Observation of Zitterbewegung in a Spin-Orbit Coupled Atomic Gas”, JETP Lett. 98, 858 (2014).
 
22. Hui Yan*, Kai-Yu Liao, Jian-Feng Li, Yan-Xiong Du, Zhi-Ming Zhang, and Shi-Liang Zhu*,“Bichromatic electromagnetically induced transparency in hot atomic vapors”, Phys. Rev. A 87, 055401(2013). 
 
21. Hui Yan* and Shi-Liang Zhu*, “Efficient generation of hyperentangled photon pairs with controllable waveforms from cold atoms”, J. Opt. Soc. Am. B 30, 362(2013). 
 
20. Hui Yan*, “Guided atom gyroscope on an atom chip with symmetrical state-dependent microwave potentials”, Appl. Phys. Lett. 101, 194102 (2012). 
 
19.Yan-Xiong Du, Hui Yan*, Dan-Wei Zhang, Chuan-jia Shan, Shi-Liang Zhu*,“Proposal for a rotation-sensing interferometer with spin orbit coupled atoms”, Phys. Rev. A 85, 043619(2012) .
 
18. Dan-Wei Zhang, L.-B. Shao,  Zheng-Yuan Xue,  Hui Yan,  Z. D. Wang,  and Shi-Liang Zhu,“Particle-number fractionalization of a one-dimensional atomic Fermi gas with synthetic spin-orbit coupling”, Phys. Rev. A 86, 063616(2012). 
 
17. Dan-Wei Zhang, Zheng-Yuan Xue,  Hui Yan, Z. D. Wang, and Shi-Liang Zhu, “Macroscopic Klein tunneling in spin-orbit-coupled Bose-Einstein condensates”,Phys. Rev. A 85, 013628(2012) .
 
16. Hui Yan,Shanchao Zhang,J. F. Chen, M. M. T. Loy, G. K. L. Wong, and Shengwang Du, “Generation of Narrow-Band Hyperentangled Nondegenerate Paired Photons”, Phys. Rev. Lett. 106, 033601(2011) .
 
15. Yan-Xiong Du, Zheng-Yuan Xue, Xin-Ding Zhang, and Hui Yan*,“Detecting non-Abelian geometric phases with three-level Λ systems”, Phys. Rev. A 84,034103(2011). 
 
14. Hui Yan*, S. L. Zhu, and S. W. Du,“Efficient Phase-Encoding Quantum Key Generation with Narrow-Band Single Photons”, Chin. Phys. Lett. 28, 070307(2011).  
 
13. Hui Yan*,“Three Dimensional Magnetic Trap Lattice on an Atom Chip with an Optically Induced Fictitious Magnetic Field”, Phys. Rev. A, 81, 055401(2010).  
 
12. J. F. Chen, Shanchao Zhang, Hui Yan, M. M. T. Loy, G. K. L. Wong, and Shengwang Du,“Shaping Biphoton Temporal Waveforms with Modulated Classical Fields” Phys. Rev. Lett. 104, 183604(2010). 
 
11. Yan Hui, Yang Guo-Qing, Wang Jin and Zhan Ming-Sheng “Production and guidance of pulsed atomic beams on chip”, Chin. Phys. B 19, 023204(2010) 
 
10. Dan Lin, Yan Hui, Wang Jin and Zhan Ming-Sheng,“Chip-based Square Wave Dynamic Micro Atom Trap”,Chin. Phys. Lett. 27, 053201(2010).

9. Shi T, Yan Hui, Yang G Q, Wang J and Zhan M S “An application of digital signals in an atom chip”, Acta Phys. Sin. 58, 1586 (2009) (in Chinese).
 
8. Hui Yan, Guoqing Yang, Tao Shi, Jin Wang and Mingsheng Zhan “Quantum gates with atomic ensembles on an atom chip”, Phys. Rev. A 78, 034304(2008).
 
7. Hui Yan, Guoqing Yang, Tao Shi, Jin Wang and Mingsheng Zhan “Experimental Demonstration of Controllable Double Magneto-Optical Traps on an Atom Chip”, J. Opt. Soc. Am. B 25, 1667(2008).
 
6. Hui Yan, Guoqing Yang, Jin Wang and Mingsheng Zhan “Laser frequency stabilization based on Sagnac interferometric spectroscopy”, Chin. Opt. Lett. 6, 307(2008).
 
5. Yan Hui, Yang Guo-Qing, Wang Jin and Zhan Ming-Sheng “Directly Trapping Atoms in a U-MOT using a Mini Atom Chip”, Chin. Phys. Lett. 25, 3219(2008).
 
4. Guoqing Yang, Hui Yan, Tao Shi, Jin Wang and Mingsheng Zhan “Optically induced fictitious magnetic trap on an atom chip”, Phys. Rev. A 78, 033415(2008).
 
3. R.B. Li, P. Wang, Hui Yan, J. Wang and M. S. Zhan “Magnetic field dependence of coherent population transfer by the stimulated Raman transition”, Phys. Rev. A 77,033425(2008).
 
2. C. Garcia-Segundo, Hui Yan and M. S. Zhan “Atom trap with surface plasmon and evanescent field”, Phys. Rev. A 75, 030902(R) (2007).
 
1. Wang Ping, Li Run-Bing, Yan Hui, Wang Jin and Zhan Ming-Sheng “Demonstration of a Sagnac-Type Cold Atom Inteferometer with Stimulated Raman Transitions”, Chin. Phys. Lett. 24, 27(2007).
 
 
 
 
 
 专利列表
 
10.邓志韬,吕庆先,梁振涛,杜炎雄,颜辉,黄巍, “基于冷里德堡原子干涉仪的微波电场强度计及其测量方法”,发明专利,201510313619.2
 
9. 谭婷婷,邓志韬, 何君钰,廖开宇,颜辉, “一种干涉仪及其产生亚自然线宽偏振纠缠光子对的方法”, 发明专利, 201510047070.7
 
8. 颜辉, 谢丽慧,曾琴,王怀君, “射频原子磁力仪及其测量核磁共振信号的方法”,发明专利, 201410240804.9  公布号:CN103969604A
 
7. 廖开宇,何君钰,颜辉,“二维磁光阱系统及其制备窄线宽单光子源的方法”, 发明专利, 201310139383.6
 
6. 罗一夫, 蔡淡芸, 丁格曼, 颜辉, “电磁诱导透明现象仿真仪及其模拟方法”,发明专利, ZL201310137138.1 (2015.8.19)
 
5. 颜辉, 李建峰, 杜炎雄, 廖开宇, “芯片式原子重力仪及其测量重力的方法”, 发明专利,ZL201210421467.4。(2015.8.26)
 
4. 颜辉, 廖开宇, 杜炎雄, 李建峰, “芯片式原子陀螺仪及其测量转动的方法”, 发明专利,ZL201210421184.X(授权日期2014.12.24)
 
3. 颜辉,杨国卿, 王谨, 詹明生, “微型原子陀螺仪”,发明专利,ZL200610125027.9 (授权日期:2009.09.09)
 
2. 颜辉,杨国卿, 王谨, 詹明生, “微型原子陀螺仪”,实用新型,ZL200620157328.5 (授权日期:2008.02.06)
 
1. 石涛,颜辉,杨国卿, 王谨, 詹明生, “机械光开光”, 实用新型,ZL200820065282.3 (授权日期:2008.12.17)
 
Phys. Rev. 系列、OSA 系列杂志审稿人。
博士研究生:
    
          廖开宇
          李建锋
          梁振涛


硕士研究生

         邓志韬
         何君钰
        王云飞
        吕庆先
        岳贤贤
        郑翔
        李嘉桢
        程爱琴
冷原子量子光学实验研究团队

实验室
教师
 
朱诗亮(PI)   教授,长江学者,国家杰青
颜   辉              教授,省杰青
黄   巍              讲师
杜炎雄              博士


广东省自然科学基金杰出青年基金获得者

广东省优秀青年教师

珠江科技新星

广东省青年拔尖人才

千百十校级培养对象
实验室概况
实验室拥有300平方米超净实验室,拥有价值超过1000万元的专用实验设备,目前共有三个独立实验平台:量子操控实验平台、量子网络实验平台和热原子实验平台。研究方向包括量子态的精确操控、量子模拟、量子存储、量子网络等。近期,计划进一步开展超冷原子光晶格、基于里德堡原子的单光子非线性效应等方面的实验研究。
 
实验室动态
梁振涛等的文章“Proposal for implementing universal superadiabatic geometric quantum gates in nitrogen-vacancy centers”被美国物理协会出版杂志Phys.Rev. A的Rapid communication接收。