人物介紹

申恒博士是山西大學(xué)量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-光電研究所教授、博導(dǎo)。他的研究方向包括量子模擬與計(jì)算、量子精密測(cè)量及新型量子材料等。

蘇黎世儀器對(duì)其進(jìn)行了專(zhuān)訪，讓我們看看鎖相放大器是如何幫助他的量子研究。

1、可以介紹下您的學(xué)習(xí)和科研經(jīng)歷嗎？

2008年，我從南開(kāi)大學(xué)畢業(yè)后保送到山西大學(xué)讀碩士。2011年-2015年，我在丹麥哥本哈根大學(xué)的 Niels Bohr 研究院的 Eugene Polzik 教授實(shí)驗(yàn)室做博士生，研究的項(xiàng)目是室溫原子的自旋壓縮和糾纏，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)小型的超越量子標(biāo)準(zhǔn)極限的原子磁強(qiáng)計(jì)。

博士畢業(yè)后，我到了奧地利 Rainer Blatt 教授的團(tuán)隊(duì)，用離子阱做量子化學(xué)模擬，多體系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)量子相變方面的工作。

2017年，我非常幸運(yùn)獲得了英國(guó)的 Newton International Fellowship 項(xiàng)目的資助，來(lái)到牛津大學(xué) Ian Walmsley 教授的實(shí)驗(yàn)室，研究的方向是很具有探索性和前瞻性的光機(jī)械-原子耦合量子系統(tǒng)。

2、您一直在國(guó)外頂尖的實(shí)驗(yàn)室工作，期間跟中國(guó)的學(xué)者是否有過(guò)合作？

跟國(guó)內(nèi)的老師合作，組建跨學(xué)科的研究團(tuán)隊(duì)，是一件很有意義的事情。

我跟合肥工業(yè)大學(xué)的徐南陽(yáng)， 陳冰老師一起做過(guò)金剛石色心的工作，這與我熟悉的離子阱有很多相似之處。

我和復(fù)旦大學(xué)的肖艷紅老師合作的一個(gè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了1000億個(gè)（相比與我博士期間創(chuàng)造的世界紀(jì)錄提高了三個(gè)數(shù)量級(jí)）原子的自旋壓縮并應(yīng)用于超越量子標(biāo)準(zhǔn)極限的磁場(chǎng)測(cè)量。這個(gè)工作是一個(gè)重大的突破，發(fā)在了Nature主刊上，我們很自豪。

3、您選擇回國(guó)加入山西大學(xué)的原因是？

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件和研究水平都有很大提高。

山西大學(xué)量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國(guó)內(nèi)最頂尖的實(shí)驗(yàn)室之一，有著非常好的實(shí)驗(yàn)設(shè)施與富有創(chuàng)造力的科研隊(duì)伍。近年來(lái)，在量子光學(xué)和光物質(zhì)相互作用方面，做出了世界前沿的工作。

我選擇山西大學(xué)的另一個(gè)原因是我是土生土長(zhǎng)山西人，我對(duì)這里的人文和環(huán)境非常熟悉，也非常喜歡。我想開(kāi)展一些基于離子阱和冷原子的量子模擬和計(jì)算方面的研究。

4、您從什么時(shí)候開(kāi)始使用蘇黎世儀器的產(chǎn)品？用于什么實(shí)驗(yàn)？

我在讀博士期間就開(kāi)始使用你們的 HF2LI 50 MHz 型號(hào)的鎖相放大器。我們通過(guò)光場(chǎng)平衡零拍探測(cè)獲得光場(chǎng)的量子漲落進(jìn)而重構(gòu)出原子信息。

我們希望我們解調(diào)的結(jié)果不受高階諧波的串?dāng)_，我們發(fā)現(xiàn) HF2LI 在這方面做得好很多。它的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備更高，達(dá)到 120 dB。而且在設(shè)置低通濾波器的時(shí)候，用戶(hù)可以有更多選擇，找到最優(yōu)的設(shè)置參數(shù)。

當(dāng)時(shí)，你們的中頻鎖相放大器 MFLI 和儀器控制軟件 LabOne??還沒(méi)有面世。最近我看到 LabOne 已經(jīng)集成了數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集卡也不需要了，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以更加簡(jiǎn)化。

產(chǎn)品介紹

HF2LI 鎖相放大器

作為一款數(shù)字鎖相放大器，HF2LI的可測(cè)量頻率范圍從直流DC到 50 MHz，采樣率可達(dá) 210 MSa/s，非常適合 MEMS（比如陀螺儀）應(yīng)用和微流控應(yīng)用的測(cè)量。