6月7日,励志书院第十二期“先锋说”活动举行。本期活动以“Quantum Fluctuation Effects in Dipolar Ultracold Atomic Gases”(偶极超冷原子气体中的量子涨落效应)为主题,特邀西安交通大学物理学院张永昌教授担任主讲嘉宾,为学生系统解析量子涨落的物理本质、理论处理方法以及在量子液滴、超固态等新奇物态研究中的前沿进展。

张永昌首先从“温度的本质是原子分子的无规则热运动”切入,介绍如何通过激光冷却、蒸发冷却等技术将原子气体冷却至纳开尔文量级,进入量子简并区域,并系统梳理了冷原子物理的发展历程、基本理论与实验手段。在此基础上,他展示了冷原子体系在量子多体物理、量子模拟、量子测量与量子计算等领域的广泛应用,凸显其作为量子研究平台的独特优势。最后,张永昌聚焦于量子涨落效应这一核心主题,从海森堡不确定性原理讲起,阐释了当平均场相互抵消或空间维数降低时,传统平均场描述失效,必须引入李黄杨(LHY)修正等高阶涨落贡献;他重点讲解了量子涨落如何诱导出无需外势即可稳定存在的自束缚量子液滴,以及在偶极量子气体中如何进一步催生兼具超流性与晶格序的超固态,并介绍了Bogoliubov变换、泛函重整化群等超越平均场的理论方法,为师生呈现了一幅从基础温度概念到高阶量子涨落效应的完整物理图景。

在互动交流环节,现场同学踊跃提问,结合讲座内容与自身学习实践,围绕冷原子冷却技术的具体实施以及该领域的前沿发展方向等问题积极请教。张永昌老师耐心倾听、细致解答,用生动的物理图像拆解复杂概念,并结合自身的科研经历,分享了在非平衡量子多体物理与量子信息交叉领域深耕多年的心得感悟,鼓励同学们夯实理论功底,保持对前沿科学问题的好奇心,在科研道路上勇于挑战深水区。

本期“先锋说”讲座让同学们近距离接触凝聚态理论中超越平均场框架的前沿课题,感受量子世界的奇妙与深邃。未来,励志书院将持续开展“先锋说”学术活动,邀请更多科研先锋分享智慧,营造活跃创新氛围,助力励志学子在科学探索的道路上坚实前行。