湖南師范大學物理與信息科學學院導師：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

　　中國科學院安徽光學精密機械研究所光學專業(yè)博士畢業(yè),獲理學博士學位.現(xiàn)任湖南師范大學物理與信息科學學院教授、博士生導師、副院長,湖南省科技廳廳長助理，英國貝爾法斯特女王大學客座教授,中國科學院安徽光學精密機械研究所兼職博士生導師, 湖南省高等學校專業(yè)技術職務評審專家,湖南省政協(xié)常委.擔任中國量子光學專業(yè)委員會委員、中國計算物理學會理事、中國高等科學技術中心協(xié)聯(lián)成員、湖南省物理學會常務理事、湖南省計算物理學會副主任,《量子電子學報》、《量子光學學報》、《光電子.激光》等物理核心學術期刊編委.

　　方卯發(fā)教授長期從事物理學、計算機科學方面的教學和科研工作.主講過《光學》、《原子物理學》、《現(xiàn)代量子光學》、《腔量子電動力學》、《高等物理光學》、《信息光學》、《量子通訊與量子計算》、《計算物理》、《C語言程序設計》、等本科生和碩士、博士研究生課程.多次獲學校教學優(yōu)秀獎.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力學演化,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)量子效應的物理本質(zhì)和機制,形成了既緊貼國際學術前沿,又具有突出研究特色的研究項目.先后獲得兩項國家自然科學基金項目、兩項湖南省自然科學基金項目、一項教育部中青年骨干教師項目的資助.在國內(nèi)外高級學術刊物《Phys. Rev. A》、《Phys. Lett. A》、《J. Mod. Opt》、《Physica A》、《Chin. Phys. Lett》、《Chinese Physics》、《物理學報》、《光學學報》、《計算機學報》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水平的創(chuàng)新成果.多次獲學校SCI論文獎、2003年獲湖南省科技進步獎三等獎。

　　其主要科學發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新要點如下:

　　(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關系，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地包含了系統(tǒng)密度矩陣的高階統(tǒng)計矩，而方差僅僅涉及二階統(tǒng)計矩。熵壓縮實現(xiàn)了原子與光場壓縮效應的高靈敏量度.這一工作克服了目前基于海森堡測不準關系研究壓縮效應的局限性和缺陷，實現(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)基中的標準Jaynes—Cummings(J-C)模型哈密頓量,直接利用已知的J-C模型動力學性質(zhì),經(jīng)過逆變換,得到了囚禁離子的一般熵動力學行為.首次發(fā)現(xiàn)了囚禁離子系統(tǒng)的熵動力學演化和內(nèi)外自由度的糾纏規(guī)律以及離子反轉(zhuǎn)的超回復現(xiàn)象,預言了從測量離子性質(zhì)得到關于振動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)的熵動力學與糾纏特性,首次發(fā)現(xiàn)了原子相干性、虛光子過程、光子統(tǒng)計分布、Kerr效應、Stark位移對光場與原子的熵動力學與糾纏影響的一般規(guī)律.利用熵動力學規(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模場與一個有效雙能級原子的Raman相互作用的研究,發(fā)現(xiàn)了在強場和原子相干態(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),并計算出在糾纏態(tài)中兩個模場的纏繞度,為利用雙模糾纏光場進行有效的量子通信提供了可靠的實驗途徑.

　　(5)、首次研究了雙光子J-C模型中的互熵動力學與量子力學通道。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“關閉”的量子力學通道特性.提供了利用雙光子過程進行量子通信的新途徑.

　　方卯發(fā)教授在學術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術訪問;三次出席分別在英國南漢普頓大學、香港浸會大學、中國山西大學舉辦的國際量子光學與激光物理會議,1999年3月至9月應世界著名量子光學專家、英國女王大學教授S.Swain的邀請,在女王大學數(shù)學物理系作高級訪問學者.

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