相位因子被称为二十世纪理论物理学研究三大主旋律之一。几何相因子(几何相位)的提出是量子力学研究的开创性成果。相位因子是量子力学最核心的概念之一，对它的认识伴随着整个量子力学和量子场论的发展。薛定谔方程的提出，虚数i首次出现在物理学运动方程中，表明复数的引进不仅是数学工具的方便，更是量子力学描述世界的必须，相位开始成为物理学的核心概念。稍后，狄拉克引入波函数相位因子，并用它证明，如果世界上有一个磁单极，那么电荷必须是量子化的，这一优美的理论把相位和拓扑联系在一起。1954年，杨振宁-米尔斯非阿贝尔规范场理论的提出，把U(1)相位推广到SU(2)相位，构筑了粒子之间相互作用的基石。1959年，Aharonov 和Bohm 发现了AB相位，认识到要描述电磁场，场强不够，矢势更为基本。从1974 年开始，杨振宁等用系列文章证明，要描述规范场，场强不足够，矢势有冗余，而相位因子恰好能描述规范势。
1984 年，Berry发表了提出几何相位的论文。证明相因子只能分成动力学相位和几何相位。几何相位及其相关的Berry联络（Berry曲率）因深刻地反映了Hilbert空间的基本结构而在物理学的各个领域都有重要应用，这些领域包括较早的量子霍尔效应，及最近物理学的一些重要研究领域，如拓扑绝缘体和拓扑超导、量子计算、量子模拟等。在本报告中，我将主要介绍：(1) 相位和几何相位的简史；（2）几何相位在容错量子计算中的重要应用；（3）几何相位在超冷原子模拟人工规范势中的应用。量子计算和超冷原子量子模拟都是当代物理学研究的重要前沿课题。

参考文献:
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10. S. L. Zhu and Z. D. Wang, Phys. Rev. Lett. 89, 097902 (2002).

报告人简介： 朱诗亮，南京大学物理学院教授。1992年本科毕业于南京大学，1995年于中山大学获硕士学位，2001年于香港大学获博士学位。之后在香港大学、意大利ISI研究所，美国密协根大学从事博士后研究。2006年9月-2013年6月华南师范大学物理学院教授；2013年7月起南京大学物理学院教授。2008年获聘教育部长江学者特聘教授，同年获香港大学Denial Tsui Fellow, 2011年获国家杰出青年基金，2015年获科技部中青年科技创新领军人才，2018年获"万人计划"科技创新领军人才。科研成果“量子几何相位及其相关问题研究”以第一完成人获2013年度国家自然科学奖二等奖。

朱诗亮长期从事量子物理及其在超冷原子和量子信息领域的应用研究。和合作者在此领域做出了一些研究成果。如2006年提出了原子自旋霍尔效应，被美国国家标准局科学家实验实现。提出利用光晶格中的冷原子实现狄拉克方程的理论，并发现各向异性的晶格可诱导拓扑量子相变，该理论结果被美国、瑞士、法国和德国等不同研究组的科学家实验证实。提出了非绝热、非常规及超绝热几何量子计算理论，被国内外系列实验实现。已发表科研论文109篇，其中Phys.Rev.Lett./Nature Commun. 17篇,　Phys. Rev. A/B/E　54篇。