人物經歷
教育經歷:2007年至2011年就讀於華中科技大學物理學院並獲學士學位,2011年至2017年於美國得州農工大學物理系獲博士學位。
工作經歷:2018年4月至2022年6月在浙江大學物理學院從事博士後研究,2022年7月起任浙江大學光電科學與工程學院百人計畫研究員、博士生導師。
主要成就
蔡晗在量子化光場拓撲性質研究方面取得系列成果。他與合作者在《國家科學評論》發表論文,揭示了基於光的量子屬性的拓撲態,預言了在一個原子和三個腔模耦合的JC模型中光子福克態晶格的拓撲相變。相關理論預言在《科學》等期刊上得到了實驗驗證。研究實現了豐富的拓撲物理現象,包括Su-Schrieffer-Heeger模型的拓撲零能態、應變誘導的贗朗道能級、谷霍爾效應、Haldane手性邊緣電流、二維全平帶光子晶體以及三維SU(3)朗道能級。
蔡晗提出並發展了一種可以用於室溫量子模擬的晶格結構,即超輻射晶格。超輻射晶格是由原子的集體激發態組成的動量空間晶格。在該平台上,蔡晗實現了手征邊緣流、平帶局域化、動態局域化和幾何相位測量等新奇物態觀測。通過速度掃描層析成像技術,蔡晗提取了超輻射晶格的Zak相位,展示了能帶的拓撲卷繞。該平台可在常溫條件下模擬拓撲物態。
蔡晗以第一/通訊作者在《物理評論快報》發表7篇論文。在《國家科學評論》、《光:科學與套用》等雜誌上發表多篇論文。合作成果《Observing the quantum topology of light》發表於《科學》雜誌。
蔡晗主持國家自然科學基金面上項目、浙江省傑出青年科學基金、浙江省重點項目等科研項目。
主要作品
蔡晗在量子光學、光力學及量子模擬領域發表了多篇學術論文。其主要學術成果發表於《物理評論快報》(Phys. Rev. Lett.)、《國家科學評論》(National Science Review)和《光:科學與套用》(Light: Science & Applications)等期刊。其中,以第一作者或通訊作者身份在《物理評論快報》上發表了7篇論文。2020年10月,蔡晗與王大偉在《國家科學評論》上合作發表論文,從理論上揭示了基於光的量子屬性的拓撲態(Topological phases of quantized light)。2022年,蔡晗參與的研究在《科學》雜誌上發表了實驗驗證光的量子拓撲態的工作(Observing the quantum topology of light)。
榮譽獎項
蔡晗主持國家自然科學基金面上項目、浙江省傑出青年科學基金和浙江省重點研發計畫項目。
社會生活
2026年1月,蔡晗在“吉大-浙大光物理前沿雙邊交流會”上作了題為《基於室溫原子超輻射晶格的量子模擬》的報告。2025年8月,蔡晗應邀為其他高校物理學院師生作題為《基於室溫原子的量子模擬》的學術報告。2025年7月,蔡晗作題為《量子光的數態晶格》的學術報告。
軼事趣聞
蔡晗與王大偉研究員合作探索光量子屬性能否帶來經典光學不能解釋的拓撲態。他們通過靈感將Jaynes-Cummings模型福克態晶格中的“應力場”等效於石墨烯朗道能級的“磁場”,首次在理論上預言並後續在實驗上實現了光的量子拓撲態。
蔡晗團隊提出超輻射晶格概念,這是一種由原子集體激發態構成的動量空間晶格,其最大特點是可在室溫條件下運行,突破了傳統冷原子量子模擬平台對極低溫環境的苛刻要求。超輻射晶格為在常溫下模擬拓撲物態等新奇物理現象提供了新工具。