湖南師范大學(xué)物理與信息科學(xué)學(xué)院導(dǎo)師：方卯發(fā) 正文

　　姓名： 方卯發(fā)　　性別：男　　出生年月：1956年5月

　　籍貫：湖南平江

　　中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所光學(xué)專業(yè)博士畢業(yè),獲理學(xué)博士學(xué)位.現(xiàn)任湖南師范大學(xué)物理與信息科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、副院長,湖南省科技廳廳長助理，英國貝爾法斯特女王大學(xué)客座教授,中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所兼職博士生導(dǎo)師, 湖南省高等學(xué)校專業(yè)技術(shù)職務(wù)評審專家,湖南省政協(xié)常委.擔(dān)任中國量子光學(xué)專業(yè)委員會委員、中國計(jì)算物理學(xué)會理事、中國高等科學(xué)技術(shù)中心協(xié)聯(lián)成員、湖南省物理學(xué)會常務(wù)理事、湖南省計(jì)算物理學(xué)會副主任,《量子電子學(xué)報(bào)》、《量子光學(xué)學(xué)報(bào)》、《光電子.激光》等物理核心學(xué)術(shù)期刊編委.

　　方卯發(fā)教授長期從事物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的教學(xué)和科研工作.主講過《光學(xué)》、《原子物理學(xué)》、《現(xiàn)代量子光學(xué)》、《腔量子電動(dòng)力學(xué)》、《高等物理光學(xué)》、《信息光學(xué)》、《量子通訊與量子計(jì)算》、《計(jì)算物理》、《C語言程序設(shè)計(jì)》、等本科生和碩士、博士研究生課程.多次獲學(xué)校教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng).自從一九九三年以來,方卯發(fā)教授在國內(nèi)率先用量子熵方法研究量子相互作用體系的熵參量的動(dòng)力學(xué)演化,用量子熵量度量子系統(tǒng)間的糾纏和壓縮,揭示量子體系呈現(xiàn)量子效應(yīng)的物理本質(zhì)和機(jī)制,形成了既緊貼國際學(xué)術(shù)前沿,又具有突出研究特色的研究項(xiàng)目.先后獲得兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、兩項(xiàng)湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、一項(xiàng)教育部中青年骨干教師項(xiàng)目的資助.在國內(nèi)外高級學(xué)術(shù)刊物《Phys. Rev. A》、《Phys. Lett. A》、《J. Mod. Opt》、《Physica A》、《Chin. Phys. Lett》、《Chinese Physics》、《物理學(xué)報(bào)》、《光學(xué)學(xué)報(bào)》、《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》等發(fā)表論文50余篇.至2002年底為止,被SCI檢索論文25 篇,被SCI論文引用130多次.取得了具有國際先進(jìn)水平的創(chuàng)新成果.多次獲學(xué)校SCI論文獎(jiǎng)、2003年獲湖南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

　　其主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新要點(diǎn)如下:

　　(1)、創(chuàng)新地將量子信息熵引入原子與光場的壓縮研究,用信息熵度量原子與光場可觀察量量子漲落的不確定性,在國際上首次提出了原子與光場的熵壓縮新概念.該工作通過求解原子與光場的信息熵測不準(zhǔn)關(guān)系，給出原子與光場的信息熵壓縮定義.通過考察原子與光場相互作用的熵壓縮特性,發(fā)現(xiàn)量度原子與光場系統(tǒng)變量量子漲落不確定性的更合適、更基本的物理量是信息熵,而不是方差,其理由在于信息熵自動(dòng)地包含了系統(tǒng)密度矩陣的高階統(tǒng)計(jì)矩，而方差僅僅涉及二階統(tǒng)計(jì)矩。熵壓縮實(shí)現(xiàn)了原子與光場壓縮效應(yīng)的高靈敏量度.這一工作克服了目前基于海森堡測不準(zhǔn)關(guān)系研究壓縮效應(yīng)的局限性和缺陷，實(shí)現(xiàn)了原子與光場壓縮研究的理論突破

　　(2)、首次用量子熵理論研究了駐波與行波激光場中囚禁離子系統(tǒng)的超回復(fù)與糾纏。對處于駐波和行波激光場中任意位置的囚禁離子,采用新的幺正變換,將其哈密頓量變換為離子裸態(tài)基中的標(biāo)準(zhǔn)Jaynes—Cummings(J-C)模型哈密頓量,直接利用已知的J-C模型動(dòng)力學(xué)性質(zhì),經(jīng)過逆變換,得到了囚禁離子的一般熵動(dòng)力學(xué)行為.首次發(fā)現(xiàn)了囚禁離子系統(tǒng)的熵動(dòng)力學(xué)演化和內(nèi)外自由度的糾纏規(guī)律以及離子反轉(zhuǎn)的超回復(fù)現(xiàn)象,預(yù)言了從測量離子性質(zhì)得到關(guān)于振動(dòng)聲子充分信息的最大糾纏態(tài)所滿足的條件.

　　(3)、系統(tǒng)地研究了光場—原子耦合系統(tǒng)的熵動(dòng)力學(xué)與糾纏特性,首次發(fā)現(xiàn)了原子相干性、虛光子過程、光子統(tǒng)計(jì)分布、Kerr效應(yīng)、Stark位移對光場與原子的熵動(dòng)力學(xué)與糾纏影響的一般規(guī)律.利用熵動(dòng)力學(xué)規(guī)律與糾纏特性,揭示了光場—原子耦合系統(tǒng)呈現(xiàn)量子效應(yīng)的物理本質(zhì).

　　(4)、提出了通過光場與原子的Raman相互作用產(chǎn)生雙模場最大糾纏態(tài)的新方案.通過對泵浦模場和Stokes模場與一個(gè)有效雙能級原子的Raman相互作用的研究,發(fā)現(xiàn)了在強(qiáng)場和原子相干態(tài)條件下，原子與雙模場的Raman相互作用能制備出雙模場最大糾纏態(tài),并計(jì)算出在糾纏態(tài)中兩個(gè)模場的纏繞度,為利用雙模糾纏光場進(jìn)行有效的量子通信提供了可靠的實(shí)驗(yàn)途徑.

　　(5)、首次研究了雙光子J-C模型中的互熵動(dòng)力學(xué)與量子力學(xué)通道。發(fā)現(xiàn)了雙光子J-C模型中的原子具有周期性的“開啟”與“關(guān)閉”的量子力學(xué)通道特性.提供了利用雙光子過程進(jìn)行量子通信的新途徑.

　　方卯發(fā)教授在學(xué)術(shù)上的成果已引起同行的廣泛注意.他在1995年至1996年先后兩次被邀請去意大利國際理論物理中心作學(xué)術(shù)訪問;三次出席分別在英國南漢普頓大學(xué)、香港浸會大學(xué)、中國山西大學(xué)舉辦的國際量子光學(xué)與激光物理會議,1999年3月至9月應(yīng)世界著名量子光學(xué)專家、英國女王大學(xué)教授S.Swain的邀請,在女王大學(xué)數(shù)學(xué)物理系作高級訪問學(xué)者.

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