简介：

中科院物理所研究员，固态量子信息与计算实验室主任，Q03组长.
1990年7月, 北京大学毕业；
1996年7月, 西北大学获得博士学位；
1999年5月-2001年5月, 东京大学日本学术振兴会（JSPS），外国人特别研究员；
2001年5月-2004年5月, 日本科技振兴事业团(JST)ERATO，研究员(Researcher)；
2004年5月-2005年11月, 美国加州大学洛杉矶（UCLA）,博士后；
2005年11月, 进入中科院物理所， 研究员/博士生导师。“９７３”项目课题负责人。
曾在美国斯坦福大学，美国IBM研究中心，英国牛津大学，香港大学，香港中文大学，新加坡国立大学访问并展开合作研究。国外合作者包括M.Wadati(东京大学），E.Yablonovich(加州大学洛杉矶,加州大学伯克利，美科学院院士、美工程院院士），V. Roychowdhury(加州大学洛杉矶），S. Lloyd(麻省理工学院）， V. Korepin(纽约州立大学石溪）， S. Bose (英国伦敦大学学院）， V. Vedral (英国牛津大学），L. Q. Kwek(新加坡国立大学、南洋理工)等。
学术活动：
中国物理学会咨询委员会委员
中国物理学会低温物理专业委员会委员
中科院物理所学术委员会常务委员
中科院物理所学位委员会委员

Heng Fan, Professor: 1990 Beijing University (B.S);1996 Northwest University (Ph.D); 1999-2001, University of Tokyo (JSPS postdoctoral fellow); 2001-2004, Japan Science and Technology researcher, ERATO project; 2004-2005, University of California Los Angeles, USA; 2005-present, Professor of Physics.
主要研究方向：

量子计算和量子模拟理论与实验研究，主要关注各种量子现象利用量子计算方法的模拟，比如量子多体、量子相变、量子动力学、量子化学等的量子模拟，量子计算研究关注各种量子算法的实现，量子逻辑门的物理实现，量子纠错码的实现等。最近集中于：（i）超导量子计算理论与实验；（ii）与金刚石NV中心实验合作；（iii）量子现象模拟、量子虚拟机.
（1）量子计算和量子信息。对应于传统计算机的信息单元比特，量子信息的单元是量子比特，它是一种0和1的相干叠加量子态。不同于经典比特，量子信息的多量子比特会出现量子纠缠性质，即比特之间可以存在一种相互关联、相互纠缠的量子态。我们关注量子信息研究的各个方面：包括量子纠缠、量子关联研究，量子克隆研究，量子纠错码研究，量子密钥分发研究，量子算法研究，量子信息和量子计算基本理论等。
（2）量子计算和量子信息的物理实现。我们关注量子信息处理物理实现的理论和实验研究：包括各种实现方案研究，例如基本逻辑门量子计算，绝热量子计算，建立在测量基础上的量子计算等。具体物理系统我们关注超导量子比特系统，金刚石氮色心系统，量子光学/光子系统等。
（3）量子信息处理在凝聚态物理中的应用。我们利用量子信息中发展出的一些技术，特别是量子纠缠和量子关联理论，研究各种凝聚态模型比如相变性质，拓扑性质。也会根据凝聚态模型的性质研究其实现量子计算、量子模拟的可能性。
（4）量子物理研究。我们关注利用量子性质实现超越经典极限的量子计量学研究，特别关注在测量未知位相参数时的最终精度极限、被称为海森堡极限的研究。我们同时关注量子物理的基本理论及其实验验证研究，比如Bell不等式，测不准原理，量子（反）芝诺效应，量子信息的相对论效应等。
（5）凝聚态强关联系统。我们关注拓扑分数Chern绝缘体，分数量子霍尔效应的晶格模型研究，最近进展可参看2012/2013年研究进展。
（6）统计模型和量子场论。
Research interests: Quantum Computation and Quantum Information, Quantum Simulation, Condensed Matter Physics, Quantum Physics, Theoretical Physics, Quantum Field Theory and Statistical Mechanics.
过去的主要工作及获得的成果：

发表SCI论文260余篇，其中2篇Science, 1篇Science Advances, 2篇长篇综述Physics Reports, 2篇Nature Communications, 3篇Physical Review X, 11篇Physical Review Letters, 100余篇Phys.Rev.A/B/D/Appl./Research, 10余篇APL/NPB/PLB.
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发表的文章被他人引用5000余次, h因子38。
从本世纪开始研究领域集中在量子计算和量子信息处理, 在这方面的主要工作有：
（1）在量子计算和量子模拟方向取得一系列成果。和实验组合作，利用不同量子比特系统模拟量子现象，在超导量子比特系统实现了多体局域化，首次定量确认了纠缠熵随时间对数增长这一结果。
（2）在量子克隆的研究中取得一系列的结果，其中相位克隆由范桁和意大利研究组率先提出，取得较为普遍的承认，并被数个实验组在不同系统实现和验证。
（3）研究了VBS态量子纠缠的性质，并指出其和关联函数存在紧密地关系。
（4）在量子纠缠理论，量子通道容量等方面也做出一系列成果，其中曾率先提出量子纠缠阶化等级的概念。
（5）指出凝聚态模型不同量子相在绝热量子计算中的能力是不同的(Nature子刊2012发表)：参考物理所2012年科研动态
（6）提出各向异性拉比模型
Editorial Board Member of Scientific Reports (编委),
欧洲J.Phys.A:Math and Theor.杂志Advisory Board.
Frontiers in Physics (编委)
Publications: 2 Science, 2 Nature Commun. 2 Physics Reports, 3 Phys.Rev.X, 10 Phys.Rev.Lett., 90 Phys.Revs, 17 Sci. Rep., 10 Nucl.Phys.B/Phys.Lett.B. Citations is over 5000, Most of the papers can be found in arXiv.
代表性论文及专利：

所有发表文章及引用情况可参看：
https://publons.com/researcher/**/heng-fan/publications/
http://www.researcherid.com/rid/A-9084-2014
ORCID: http://orcid.org/0000-0002-5328-2449
Selected Publications：
21) Kai Xu#, Zheng-Hang Sun#, Wuxin Liu#, Yu-Ran Zhang, Hekang Li, Hang Dong, Wenhui Ren, Pengfei Zhang, Franco Nori, Dongning Zheng*, Heng Fan*, H. Wang*,
Probing dynamical phase transitions with a superconducting quantum simulator,
arXiv:1912.05150. to appear
20) Yanan Lu#, Yuran Zhang#, Gangqin Liu*, Franco Nori, Heng Fan*, Xinyu Pan*，
Observing information backflow from controllable non-Markovian multi-channels in diamond,
arXiv:1912.00845. to appear
19)?Chao Song#, Kai Xu#, Hekang Li#, Yu-Ran Zhang, Xu Zhang, Wuxin Liu, Qiujiang Guo, Zhen Wang, Wenhui Ren, Jie Hao, Hui Feng, Heng Fan*, Dongning Zheng*, Da-Wei Wang, H. Wang*, Shi-Yao Zhu,
Generation of multi-component atomic Schrodinger cat states of up to 20 qubits,
Science 365, 574-577 (2019).?参看物理所科研动态2019年49期.
18) Zhiguang Yan#, Yu-Ran Zhang#, Ming Gong#, Yulin Wu, Yarui Zheng, Shaowei Li, Can Wang, Futian Liang, Jin Lin, Yu Xu, Cheng Guo, Lihua Sun, Chengzhi Peng, Keyu Xia, Hui Deng, Hao Rong, J. Q. You, Franco Nori, Heng Fan*, Xiaobo Zhu*, and Jian-Wei Pan,?
Strongly correlated quantum walks with a 12-qubit superconducting processor,?
Science 364, 753-756 (2019). 参看物理所科研动态2019年27期.
文章下载：
http://science.sciencemag.org/cgi/content/full/science.aaw1611?ijkey=pQwIRQ5BDPitE&keytype=ref&siteid=sci
17) Yangsen Ye#, Zi-Yong Ge#, Yulin Wu#, Shiyu Wang, Ming Gong, Yu-Ran Zhang, Qingling Zhu, Rui Yang, Shaowei Li, Futian Liang, Jin Lin, Yu Xu, Cheng Guo, Lihua Sun, Chen Cheng, Nvsen Ma, Zi Yang Meng, Hui Deng, Hao Rong, Chao-Yang Lu, Cheng-Zhi Peng, Heng Fan*, Xiaobo Zhu*, and Jian-Wei Pan,?
Propagation and localization of collective excitations on a 24-qubit superconducting processor,?
Phys. Rev. Lett. 123, 050502 (2019).?参看物理所科研动态2019年54期.
16) Ming-Liang Hu, Xueyuan Hu, Jieci Wang*, Yi Peng, Yu-Ran Zhang,?Heng Fan*,
Quantum coherence and geometric quantum discord,
Physics Reports 762-764, 1-100 (2018).?参看物理所科研动态2018年63期. 热点论文、高被引论文
15) Zhao-Yu Han, Jun Wang, Heng Fan, Lei Wang*, Pan Zhang*,
Unsupervised generative modeling using matrix product states,
Phys. Rev. X 8, 031012 (2018).?参看物理所科研动态2018年45期.
14) Yu-Ran Zhang, Yu Zeng, Heng Fan*, J. Q. You*, and F. Nori*,
Characterization of topological states via dual multipartite entanglement,
Phys. Rev. Lett. 120, 250501 (2018).?参看物理所科研动态2018年36期.
13) K. Xu, J. J. Chen, Y. Zeng, Y. R. Zhang, C. Song, W. X. Liu, Q. J. Guo, P. F. Zhang, D. Xu, H. Deng, K. Q. Huang, H. Wang*, X. B. Zhu*, D. N. Zheng, Heng Fan*,
Emulating many-body localization with a superconducting quantum processor,
Phys. Rev. Lett. 120, 050507 (2018). 参看物理所科研动态2018年17期. 高被引论文
12) G. Q. Liu, J. Xing, W. L. Ma, P. Wang, C. H. Li, H. C. Po, Y. R. Zhang, Heng Fan, R. B. Liu, and X. Y. Pan*,?
Single-shot readout of a nuclear spin weakly coupled to a nitrogen-vacancy center at room temperature,
Phys. Rev. Lett. 118, 150504 (2017).?参看物理所科研动态2017年13期.
11) G. Q. Liu, Y. R. Zhang, Y. C. Chang, J. D. Yue, Heng Fan* and X. Y. Pan*,
Demonstration of entanglement-enhanced phase estimation in solid,
Nature Commun. 6, 6726 (2015).?参看物理所科研动态2015年11期.
10) F. Franchini*, J. Cui, L. Amico, Heng Fan*, M. Gu, L. C. Kwek, V. Korepin* and V. Vedral,
Local convertibility and the quantum simulation of edge states in many-body systems
Phys. Rev. X 4, 041028 (2014). 参看物理所科研动态2014年39期部分内容.
9) H. J. Liu, L. Jiao, F. Yang, Y. Cai, X. X. Wu, W. K. Ho, C. L. Gao, J. F. Jia, N. Wang, Heng Fan, W. Yao, and M. H. Xie*,
Dense network of one-dimensional mid-gap metallic modes in monolayer MoSe2 and their spatial undulations,
Phys. Rev. Lett. 113, 066105 (2014). 参看物理所科研动态2014年39期部分内容。
8) Heng Fan*, Y. N. Wang, L. Jing, J. D. Yue, H. D. Shi, Y. L. Zhang, and L. Z. Mu,
Quantum cloning machines and the applications,
Phys. Rep. 544, 241 (2014). 参看物理所科研动态2014年39期部分内容。
7) Q. T. Xie, S. Cui, J. P. Cao, L. Amico* and Heng Fan*,
Anisotropic Rabi model,
Phys. Rev. X 4, 021046 (2014). 参看物理所科研动态2014年16期。
6) D. Wang, Z. Liu*, J. P. Cao and Heng Fan*,
Tunable band topology reflected by fractional quantum Hall states in two-dimensional lattices,
Phys. Rev. Lett. 111, 186804 (2013). 参看物理所科研动态2013年61期。
5) Z. Liu, E. J. Bergholtz*, Heng Fan and A. M. Lauchli,
Fractional Chern insulators in topological flat bands with higher Chern number,
Phys. Rev. Lett. 109, 186805 (2012). 参看物理所科研动态2012年42期。
4) J. Cui*, M. Gu, L. C. Kwek, M. F. Santos, Heng Fan and V. Vedral,
Quantum phases with differing computational power,
Nature Commun. 3, 812 (2012). 参看物理所科研动态2012年10期。
3) Heng Fan, V. Korepin, V. Roychowdhury,
Entanglement in a Valence-Bond-Solid State,
Phys. Rev. Lett. 93, 227203 (2004).
2) Heng Fan,
Distinguishability and indistinguishability by local operations and classical communication,
Phys. Rev. Lett. 92, 177905 (2004).
1) X. M. Ding, Heng Fan, K. J. Shi, P. Wang and C. Y. Zhu,
W algebra in the SU(3) parafermion model.
Phys. Rev. Lett. 70, 2228 (1993).

近期部分发表
1) Xue-Yi Guo, Chao Yang, Yu Zeng, Yi Peng, He-Kang Li, Hui Deng, Yi-Rong Jin, Shu Chen*, Dong-Ning Zheng*,?Heng Fan*,
Observation of a dynamical quantum phase transition by a superconducting qubit simulation,
Phys. Rev. Applied 11, 044080 (2019).
2）范 桁, 量子计算与量子模拟，物理学报 67, 120301 (2018), 简单综述.
3）H. F. Lang, Y. X. Chen, Q. T. Hong, and Heng Fan,
Dynamical quantum phase transition for mixed states in open systems,
Phys. Rev. B 98, 022114 (2018).
4）Wei-Bin Yan, Wei-Yuan Ni, Jing Zhang, Feng-Yang Zhang, and Heng Fan,
Tunable single-photon diode by chiral quantum physics,
Phys. Rev. A 98, 043852 (2018).
5）K. Xu, Y. J. Zhang, Y. J. Xia, Z. D. Wang, and Heng Fan,
Hierarchical-environment-assisted non-Markovian speedup dynamics control,
Phys. Rev. A 98, 022114 (2018).
6）M. L. Hu, X. M. Wang, and Heng Fan,
Hierarchy of the nonlocal advantage of quantum coherence and Bell nonlocality,
Phys. Rev. A 98, 032317 (2018).
7）M. L. Hu, and Heng Fan,
Nonlocal advantage of quantum coherence in high-dimensional states,
Phys. Rev. A 98, 022312 (2018).
部分发表文章
1. L. H. Shao, Z. J. Xi, Heng Fan, and Y. M. Li,
The fidelity and trace norm distances for quantifying coherence,
Phys. Rev. A 91, 042120 (2015). 高被引论文
2. Z. J. Xi, Y. M. Li and Heng Fan,
Quantum coherence and correlations in quantum system,
Scientific Reports 5, 10922 (2015). 高被引论文
3. W. B. Yan, J. F. Huang and Heng Fan,
Tunable single-photon frequency conversion in a Sagnac interferometer,
Scientific Reports 3, 3555 (2013). 参看物理所科研动态2013年72期。
4. F. D. Sun, X. L. Xiao, J. W. Ye, Heng Fan and W. M. Liu,
Topological quantum phase transition in synthetic non-Abelian gauge potential: gauge invariance and experimental detections,
Scientific Reports 3, 2119 (2013). 参看物理所科研动态2013年32期。
5. Y. C. Chang, G. Q. Liu, D. Q. Liu, Heng Fan and X. Y. Pan,
Room-temperature quantum cloning machine with full coherent phase control in nanodiamond,
Scientific Reports 3, 1498 (2013). (理论实验合作). 参看物理所科研动态2013年13期。
部分和实验组合作文章
1. M.F. Li, Y. R. Zhang, X. F. Liu, X. R. Yao, K. H. Luo, Heng Fan and L. A. Wu,
A double-threshold technique for fast time-correspondence imaging,
Appl. Phys. Lett. 103, 211119 (2013). (理论实验合作).
2. C. R. Zhu, G. Wang, B. L. Liu, X. Marie, X. F. Qiao, X. Zhang, X. X. Wu, Heng Fan, P. H. Tan, T. Amand, and B. Urbaszek,
Strain tuning of optical emission energy and polarization in monolayer and bilayer MoS2,
Phys. Rev. B 88, 121301 (R) (2013). (理论实验合作). 高被引论文
3. M. F. Li, Y. R. Zhang, K. H. Luo, L. A. Wu and Heng Fan,
Time-correspondence differential ghost imaging,
Phys. Rev. A 87, 033813 (2013), (理论实验合作).
4. X. Y. Pan, G. Q. Liu, L. L. Yang, and Heng Fan,
Solid-State Optimal Phase-Covariant Quantum Cloning Machine,
Appl. Phys. Lett. 99, 051113(2011). (理论实验合作).
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目前的研究课题及展望：

量子计算与量子模拟、量子信息及其相关课题。
主要关注量子计算、量子模拟、量子机器学习理论与实验研究，量子计算、量子信息与量子物理基本问题，量子信息处理及凝聚态多体物理的相互关联。
在研项目为：? 主持自然科学基金重点项目、面上项目等； 中科院知识创新项目； “973”项目； 中科院B类战略先导专项“拓扑物态与量子计算”，主持“超导量子模拟”项目；北京市自然科学基金项目。
培养研究生情况：

每年可招收3名研究生，2名从事超导量子计算实验研究（与赵士平研究员、许凯副研究员等合作），1-2名从事量子计算与量子信息理论研究
欢迎量子计算、量子信息、冷原子、凝聚态物理、量子光学等方面的实验与理论博士来联系博士后。
已毕业博士7名，出站博士后6名
研究生荣誉：
张煜然同学获得2016年中科院朱李月华优秀博士生奖
崔健同学获得2012年度中科院宝钢优秀学生奖
刘钊同学获得2010中科院宝洁优秀研究生奖学金
多位同学获得“三好学生”称号和所长奖学金。电话：
Email：
hfan@iphy.ac.cn