近日，在上海大学物理系葛先辉教授指导下，学校理学院2018级应用物理专业两名本科生柏辰、李文浩在量子复杂度研究方面取得重要进展。成果以题为“TowardnonequilibriumthermodynamicanalogofcomplexityandJarzynskiidentity”的论文发表在国际著名期刊JournalofHighEnergyPhysics上。柏辰和李文浩分别为论文第一作者和第二作者，葛先辉教授为论文通讯作者。

　　量子复杂度是近年来量子论和理论物理研究的热点问题之一，是继全息纠缠熵后在“ItfromQubit”框架下考虑的另一个重要概念。理解量子复杂度不仅能够加深我们对量子信息的理解，结合复杂度几何框架还能为我们探索时空结构提供新的思路。Jarzynski恒等式是近年来非平衡态热力学的重要研究进展。

　　本次发表在JournalofHighEnergyPhysics的论文中，作者通过47页的篇幅成功地在复杂度几何的背景下推导出了复杂度版本的Jarzynski恒等式，并类比非平衡态热力学中的理论框架——轨迹热力学研究了含时哈密顿量描述的量子系统的复杂度第二定律以及复杂度的涨落-耗散定理。根据前人对定态哈密顿量描述的量子系统的讨论，任何降低复杂度的操作都是不稳定的。

　　而本文利用轨迹热力学框架对将该结果推广到了含时哈密顿量量子系统中，结合数值模拟验证了复杂度第二定律的正确性，并对复杂度的资源理论进行了讨论，这将给研究量子复杂度的性质带来新的理解。此外，在AdS/CFT框架下，由于局域量子系统的复杂度被认为可以通过复杂度几何框架与高一维的时空联系起来。作者利用得到的Jarzynski恒等式在复杂度和高维时空之间建立了联系，这为量化地研究高维时空的涨落结构提供了新的思路。论文得到了JournalofHighEnergyPhysics审稿人的充分肯定。本项研究工作得到了国家自然科学基金委项目（No.）的资助。

　　柏辰和李文浩于2019年进入葛先辉教授课题组，学习AdS/CFT对偶、量子复杂度以及非平衡态物理并参与科研。如今，两人即将分别前往中国科学院卡弗里理论科学研究所、中国科学技术大学攻读研究生。

　　葛先辉，上海大学理学院物理系教授。2006年获中国科学院上海天文台天体物理博士学位，2006年至2008年在亚太理论物理中心从事博士后研究工作。2008年9月在上海大学任教至今。在JHEP，PRD等物理学主流期刊发表论文70余篇。（数据截止2021年8月）

　　此次两名本科生成功发表论文，是上海大学理学院依托“五朵金花”之“量子科技”发展战略，鼓励本科生参与科研，提升本科生创新能力的新成果。

　　上海大学理学院目前开设有数学与应用数学、信息与计算科学、应用物理学、电子信息科学与技术、应用化学5个本科专业。其中数学与应用数学专业、应用物理学为国家一流本科专业建设点，信息与计算科学为上海市一流本科专业建设点。

　　近年来，在“量子科技”发展战略的指导下，理学院党政高度重视、坚定不移地推进全程导师制的开展，鼓励以数理化国际化研究中心为平台，以学科竞赛、学术科研为载体激发本科生学习兴趣、培养创新思维，开展交叉研究。

　　上海大学理学院现拥有7个国家级与省部级科研平台，1个上海市一流学科（数学），2个上海市高原学科（数学、物理），2个上海市实验教学示范中心（物理实验中心、化学实验中心），1个上海市青少年创新实践工作站——上海大学数学实践工作站以及数学基础实验室等人才培养实验基地，为学生开展科学研究提供了有力支撑。

　　近年来，理学院学生在挑战杯、大学生数学建模等各类竞赛中屡获佳绩。学院毕业生以“基础扎实，适应性强，具有创新精神，发展后劲足”而受到用人单位的特别青睐。

　　欢迎广大高三学子踊跃报考上海大学理学院，在这里，探索未知奥秘，描绘理想蓝图，成长为新时代的杰出青年！

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　　本文素材来源：官微、上海大学理学院官网、自然撷英

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