对复杂多体量子系统中各类问题的求解和其中新奇物态的研究是推动现代物理学发展的重要驱动力之一。为了研究这类问题，人们发展出各种解析方法，开发了多种基于平均场、精确对角化、蒙特卡洛和张量网络态等ansatz的数值计算方法，以及实现了越来越极端的条件、设计出越来越精密的实验。为了弥补以上方法的不足，近年来快速发展的量子计算和量子模拟技术逐渐成为人们求解复杂量子系统中各类难题的又一类重要手段。里德堡原子阵列系统用光晶格或光镊将中性原子排布成无缺陷的阵列，再施加外场激光或微波将阵列中的原子激发到给定的里德堡态上，利用里德堡态原子之间相互作用，实现量子逻辑门和各种复杂多体自旋哈密顿量，已经与超导量子线路、离子肼并列成为现阶段量子计算和量子模拟的最有竞争力的实验平台之一。 

　　本次报告中我将简要介绍国内学者外最近几年在里德堡原子阵列系统中取得的主要进展，并讲解本人及合作者在该方向做的几个理论和实验方面的工作，包括具有长程相互作用里德堡原子链模型的矩阵乘积态数值计算方法、高保真度里德堡晶体态的制备方案、20比特GHZ型薛定谔猫态的制备方案和实验实现、抗噪声的单原子STIRAP控制波形、多比特吉布斯态的制备方案、高保真度里德堡CZ门的实现方案、多体自旋模型动力学结构因子的量子模拟方案等。 

　　References： 

1.      J. Cui, R. Bijnen, T. Pohl, S. Montangero, T. Calarco,Optimal control of Rydberg lattice gases, Quantum Science Technol. 2 035006 (2017)

2.      A. Omran etc. Generation and manipulation of Schro？dinger cat states in Rydberg atom arrays, Science 365, 570-574 (2019)

3.      Zhi-Ling Wang, Leiyinan Liu, andJian Cui？,Optimized pulse for stimulated Raman adiabatic passage on noisy experimental platform,Chin. Phys. B 30, 080305 (2021)

4.      Qiaoyi Li,Jian Cui？ and Wei Li？, Detecting confined and deconfined spinons in dynamical quantum simulations,Phys. Rev. Research 4, 013193 (2022)