个人简介

彭智慧，男，1979年4月生，博士，现任湖南师范大学“潇湘学者”特聘教授，博士生导师，理化学研究所访问研究员。2008年博士毕业于中国科学院物理研究所。2008.1-2010.5 法国CNRS奈尔实验室博士后；2010.5-2017.1 在日本理化学研究所历任博士后、访问学者和研究员，其中2014.4-2015.3在英国伦敦大学皇家霍洛威学院物理系博士后。长期从事超导量子信息实验工作，曾入选中科院百人计划，现主要从事基于超导量子声光电芯片的量子计算、量子传感基础及应用基础研究。主持或承担基金委重点项目、基金委重大研究计划、基金委国际(地区)合作与交流项目、科技部科技创新2030 项目等重点科技项目攻关，累计经费 3000 余万元。以第一作者/通讯作者等身份在 Nat. Phys.（1篇）、Nat. Commun.（2篇）、Phys. Rev. Lett.（3篇）等SCI 收录的高水平学术期刊发表论文40余篇，研究成果获首届湖南省量子科技奖一等奖（2024）。

办公室：量子楼317

Ｅmail:zhihui.peng@hunnu.edu.cn

学术贡献

1. 新型微波光子芯片研发与量子调控新技术。

提出和实现超导关联辐射激光器，并用它制备微波压缩态，实现突破在腔内实现压缩态-3dB压缩度的量子极限。我们的结果克服传统方案在开放空间制备压缩态后，再导入腔内使用，插损引起压缩度严重降低的弊端；实现首款频率宽可调高效率微波单光子源，产生微波单光子频率可以在最大转变频率50%范围以上改变，进一步实现本征效率高达98%的微波单光子源，性能达到世界领先水平；实现首个基于非厄米物理的微波量子隔离器芯片，突破少光子时信号隔离瓶颈，隔离度达到10.1dB的世界领先水平

2. 新型微波声子芯片研制与光声调控新技术

研发国内首款超导声子芯片，在单量子水平实现超导量子比特和表面声学腔的强耦合，进一步演示声子对飞行微波光子的调控，可以于声子-光子晶体管。与合作者一起实现倒装芯片结构中比特与声学腔的电流接触式可调耦合，耦合强度从7到-20.6 MHz可调，演示微波光子和微波声子的实时转换。这些结果为实现基于声子的量子存储、量子传感和微波声子为媒介的微波-光波量子相干转换奠定基础。

3. 基于超导量子芯片的微波量子传感新技术

作为国内轴子和暗光子探测合作组（APEX）的核心成员，负责微波量子传感技术在暗物质新粒子搜寻中的应用，探索基于超导量子芯片的微波量子传感技术在轴子和暗光子探测中的应用。提出和实现宽可调高效率微波单光子源用于原位精确标定轴子共振腔探测系统；暗光子搜寻实验结果被美国费米实验室研究人员与ADMX、ORGAN等国际大组并列引用，这标志着团队研发的技术得到了国际同行的认可。

教学情况

本科生教学：激光原理及应用

研究生教学：固态量子计算前沿

承担课题

1.国家自然科学基金“第二代量子体系的构筑和操控”重大研究计划重点支持项目，92365209，基于超导量子比特的微波光声量子态的制备与探测，2024/01-2027/12，课题负责人，190万元

2.科技部“科技创新2030”重大项目，2021ZD0301800，新型超导与拓扑量子计算器件与相关理论研究，2021/11-2026/11，子课题负责人，400万元

3.国家自然科学基金面上项目，12074117，基于超导人工原子的非经典微波场的制备和应用研究，2021/01-2024/12，主持，62万元

4.国家自然科学基金国际（地区）合作研究项目，12061131011，基于超导系统的量子信息与量子光学研究新途径，2021/01-2023/12，

课题负责人，60万元

5.国家自然科学基金重点项目，61833010，量子测控集成系统及其在超导量子计算实验中的应用，2019/01-2023/12，课题负责人，173万元

代表性论文

1. Pengtao Song, Xinhui Ruan, Haijin Ding, Shengyong Li, Ming Chen,Ran Huang, Le-Man Kuang, Qianchuan Zhao, Jaw-Shen Tsai, Hui Jing, Lan Yang, Franco Nori, Dongning Zheng*, Yu-xi Liu, Jing Zhang*,Zhihui Peng*, Experimental realization of on-chip few-photon control,Nature Communications 15, 9848 (2024)

2. Xinhui Ruan, Jia-Heng Wang, Dong He, Pengtao Song,Shengyong Li, Qianchuan Zhao, L. M. Kuang, Jaw-Shen Tsai, Chang-Ling Zou, Jing Zhang, Dongning Zheng, O. V. Astaev, Yu-xi Liu, andZhihui Peng*, Dynamics and resonance fuorescence from a superconducting artificial atom doubly driven by quantized and classical fields,Physical Review Research 6, 033064 (2024)

3. Dong He, Jie Fan, Xin Gao, Yu Gao, Nick Houston, Zhongqing Ji, Yirong Jin, Chuang Li, Jinmian Li, Tianjun Li, Shi-hang Liu, Jia-Shu Niu,Zhihui Peng, Liang Sun, Zheng Sun, Jia Wang, Puxian Wei, Lina Wu, Zhongchen Xiang, Qiaoli Yang, Chi Zhang, Wenxing Zhang, Xin Zhang, Dongning Zheng, Ruifeng Zheng, and Jian-yong Zhou, Dark photon constraints from a 7.139 GHz cavity haloscope experiment,Physical Review D 110, L021101 (2024)

4. Xinhui Ruan, Li Li, Guihan Liang, Silu Zhao, Jia-heng Wang, Yizhou Bu, Bingjie Chen, Xiaohui Song, Xiang Li, He Zhang, Jinzhe Wang, Qianchuan Zhao, Kai Xu, Heng Fan, Yu-xi Liu, Jing Zhang,Zhihui Peng*, Zhongcheng Xiang*, and Dongning Zheng*, Tunable coupling of a quantum phononic resonator to a transmon qubit via galvanic-contact flip-chip Architecture,Applied Physics Letters 125, 052605 (2024)

5. Qiaoli Yang*, Yu Gao*, Zhihui Peng*, Quantum dual-path interferometry scheme for axion dark matter searches, Communications Physics 7, 277 (2024)

6. J. Zhou,S. Zhao,Ya Yang, S. Xiao,D. He, W. Nie, Y. Hu, J. Lu, L. Kuang, Y. Liu, M. Deng, D. Zheng, Z. Xiang*, L. Zhou*,Z.H. Peng*, Experimental study of modified Tavis-Cummings model with directly-coupled superconducting artificial atoms,Optics Express 32, 179 (2024)

7. Dong He, Jie Fan, Xin Gao, Yu Gao, Nick Houston, Zhongqing Ji, Yirong Jin, Chuang Li, Jinmian Li, Tianjun Li, Shi-hang Liu, Jia-Shu Niu,Zhihui Peng*, Liang Sun, Zheng Sun, Jia Wang, Puxian Wei, Lina Wu, Zhongchen Xiang, Qiaoli Yang, Chi Zhang, Wenxing Zhang, Xin Zhang, Dongning Zheng, Ruifeng Zheng, and Jian-yong Zhou, Calibration of the cryogenic measurement system of a resonant haloscope cavity, Chinese Physics C 48, 073004 (2024)

8. Gang-hui Zeng, Yang Zhang, Aleksey N Bolgar, Dong He, Bin Li, Xin-hui Ruan, Lan Zhou, Le-Mang Kuang, Oleg V Astafiev*, Yu-xi Liu*, andZ. H Peng*, Quantum versus classical regime in circuit quantum acoustodynamics,New Journal of Physics 23, 123001 (2021)

9.Z. H. Peng*, S.E. de Graaf, J.S. Tsai, and O.V. Astafiev, Tuneable on-demand single-photon source in the microwave range,Nature Communications 7, 12588 (2016)

10.Z.H. Peng*, Yu-xi Liu, J. T. Peltonen, T. Yamamoto, J. S. Tsai, and O. Astafiev, Correlated Emission Lasing in Harmonic Oscillators Coupled via a Single Three-Level Artificial Atom,Physical Review Letters115, 223603 (2015)

获奖情况

1. 湖南省量子科技奖一等奖（2024），第一完成人