7月23日
会议的开幕式由大会主席Maciej Lewenstein（理论物理大牛，文章被引用超过3万次）、ICFO的所长LIuís Torner等等六人分别致辞。他们在讲话中除了提到会议的主题，也谈到巴塞罗那这座很有魅力的城市，希望大家enjoy这座城市。
第一个报道是Jean Dalibard做的，回顾了原子物理里的二流体模型并介绍了最近的实验结果。此处的二流体模型特指朗道为了解释超流现象所提出的唯象理论。Dalibard回顾了二流体模型的来历、主要特征以及在近年的研究热点例如2维量子体系中的应用。他的结论是，虽然二流体模型已经有80年的历史，但它仍然是一个有用的工具。最后，他介绍最近他们组在超冷原子气体中测量二流体模型里两种声速的实验。在提问阶段有人对于两种声速的测量方法提出了疑问。这方面的细节我不是很懂，好在有关文章已经挂在arXiv上了。
第二个报告是关于超冷CaF和YbF分子的实验工作。报告人是伦敦帝国理工的Ed Hinds. 近年来，分子冷却方面进展神速，有点象当年激光冷却原子的发展速度。Hinds特别讨论了分子冷却以前被限制在mK温度量级的物理原因_通常用于做MOT所用的红失谐光场对于分子冷却的能级结构会导致Sisyphus heating，解决的方法是在做MOT的时候仍然用红失谐的光场，然后再进一步冷却的时候将激光频率快速移动到蓝失谐处。采用这种方案，目前已经成功的将分子冷却到低于7μK. 这个报告很好的体现了正确的物理图像以及理论研究对于实验的指导作用。
接下来由澳洲国立大学的Ping Koy Lam做关于利用深度学习神经网络对磁光阱进行多参数优化的报告。Ping Koy Lam在利用原子系综进行量子存储方面有非常杰出的研究，包括独特的梯度自旋回声量子存储等。这个报告其实真正涉及物理的并不太多，但是由于涉及到最近的热点—深度学习神经网络，所以还是很有趣。他们用这种方法优化了磁光阱系统的几个参数，获得最大的光学厚度。据Lam讲，两个小时的深度学习神经网络的优化效果超过了有几年实验室实际调节经验的学生。在提问的时候有人打趣说，什么时候可以让人工智能替代研究人员。的确，目前人工智能在有些专门技能方面（比如阿尔法狗下围棋）明显超过了人类，但是要让它真正具有创造性，恐怕还有很长一段路。
上午还有几个精彩的报告，其中，因斯布鲁克大学的著名理论物理学家Peter Zoller介绍他们分别用软件和硬件手段进行量子模拟的工作。他们的量子模拟的硬件是基于离子，目标是做可变量子模拟。使用软件模拟和硬件模拟的结果在误差范围内一致。应该说，这是量子模拟领域一项重要的成就，尤其是可以对照的软件和硬件模拟结果，对量子模拟的可靠性进行了验证。
下午2:30至4:30是头一天的poster展示时间。我们的poster也在当天贴出。一些研究者（有的来自日本早稻田大学、法国巴黎天文台等机构）看了我们的poster并且进行了讨论。我们的poster相对来说还有些粗糙，尤其是物理方面的内容有进一步深化的必要，这是以后需要改进的。我注意到德国汉诺威做空间BEC那个组也有poster，上面有很多有价值的内容。法国巴黎十三大学的一个组用偏振随时间变化的射频场绝热的改变势阱形状，从而快速旋转BEC，这是一个有用的技术。我遇到Ben-Gurion University原子芯片实验室的Amit，我曾经在这个实验室做博士后。这次他带来的poster是用原子芯片实现位相变化与T3成正比的物质波干涉仪。有一张poster来自一家名叫μQUANS的公司，介绍他们公司基于激光冷却原子的量子传感器产品，包括重力计和原子钟等等。还有一些poster也很有趣，比如在位置和动量空间的少体量子系统的关联、光学频率梳冷却原子、大动量转移的玻色-爱因斯坦凝聚体干涉仪等等。
下午有IUPAP Prize获奖者的报告以及几个研究热点报告。这其中给我留下比较深刻印象的有两个报告。其一是在饵（Erbium）偶极量子流体中观测到旋子（Roton）激发谱。若干年前我对这个方向做过调研，知道实现起来难度很大。旋子是朗道在研究超流时提出的一种低能准粒子，被解释为元涡旋。十几年前，理论预言在具有偶极-偶极相互作用的BEC里存在着旋子极小值。他们第一次在实验上观测到这个现象。这项研究对于理解旋子的微观特性具有重要意义。另一个我比较感兴趣的报告是用二维原子阵列构成近乎完美的反射镜。窍门在于，这些原子之间由于偶极相互作用而存在关联，因此对于入射光子的响应体现为原子阵列的集体激发。
7月24日
上午的几个报告中和我们的工作比较相关的是Mark Kasevich的报告，是关于quantum sensors的。他介绍了干涉仪中的噪声，原子间存在纠缠可以超越无关联原子的投影噪声极限。通过原子和腔相互作用可以实现非破坏性测量，在这个报告中讨论了一些实现的细节，包括在腔内建立一维光学超晶格，多粒子纠缠态的贝尔举证等。还有一个比较有趣的地方，他提到以前的一篇理论文章。这篇讨论量子测量术的文章指出，为了提高测量精度，纠缠测量并不是必要的。对于输入为纠缠态，在测量的时候采用经典的并行测量方式也可以有效的提高测量精度。或者，也可以通过多周期的方式以时间为代价达到与并行测量同样的精度。在实际应用中，有的分子，比如DNA不能承受一次大剂量的曝光，但可以用多次通过的电子显微镜方式有效的获得清晰图像。上午的另一个报告也是研究生物分子，看来目前这也是学科交叉的一个方向。
超冷原子量子模拟方向的著名科学家Immanuel Bloch做了利用量子气体显微镜探测拓补序和隐磁性的报告。随着技术的进步，目前已经可以做到对光晶格中任意各点上的原子进行观测，并且可以实现对不同内态的分辨。在一维或者二维光阱格中，两种内态的费米子原本规则的交错排列。现在在其中加上了空穴，不同的掺杂方式会产生不同的拓补序和不可通约的磁性。目前冷原子物理的技术，可以准确的操纵和测量每一个格点，这是传统的凝聚态物理研究很难做到的。利用这种可以对每个格点准确寻址操作的量子模拟平台，一定可以非常有效的研究凝聚态物理中的很多难题。
下午的poster展示也有若干有意思的。我遇到汉诺威大学的 J.-N. Siemß，他是做原子芯片上BEC干涉仪的理论组成员，尤其是发展关于大动量转移的相干原子分束的方法。他向我详细介绍了他们的方法，可以归结为Double Bragg diffraction Bloch Oscillations：Double Bragg diffraction有效的进行分束，压缩了Landau-Zener损耗；而双光晶格中的Bloch振荡可以高保真的、对称的实现BEC的大动量分束。
在看poster的时候碰巧Kasevich也来了。他对汉诺威大学《Fast BEC manipulation with atoms chip for inertial sensing》的poster很感兴趣。这个poster里讨论了如何通过shortcut-to-adiabaticity 快速转移BEC以及如何通过磁透镜方式将BEC的动量分布压缩到pK量级。Kasevich和那个poster的第一作者R. Corgier讨论了很多问题。那个学生和他谈笑风生，一点没有图样图森破的感觉。从Kasevich的反应看来，他也很欣赏这项研究和这个学生。我在旁边听他们交流，顺便也向Kasevich请教，希望他能对原子陀螺在实际环境中应用的可靠性以及波导型原子陀螺仪的可行性进行评论。Kasevich谈到了实际应用的难度，尤其对于波导型原子干涉仪，他认为毫无疑问是非常有趣的研究，可能会减少对环境的依赖。但是他表示难以评价实现的可能。
下午传来一则重要消息：中国科学院武汉物理与数学研究所申办ICAP2022获得成功，2022年7月3日至8日在武汉举行。武汉物数所的詹明生研究员（前所长）做的申办报告。传出的花絮说，当时会上讨论时有人说武汉七月份都比较热。这时有一位组委会委员说，2017年的ICPEAC会议在西班牙的特里都开的，温度都到四十度了，武汉还没那么热呢。后来大家就同意了。中国申办举办并不是第一次，早在2010年就申办过，但是这次是首次申办成功。这首先应当归功于詹明生研究员和其它参加申办会议的中国委员。同时也说明了国际上对于中国近年来在原子物理学领域显著进步的肯定。
晚上有Nobel Prize Panel，五位诺贝尔物理学奖获得者（原计划是六位，但是Roy J. Glauber没有出席）和两位主持人互动，先观看一段视频后然后讨论有关的问题，如是者三。这些问题包含了原子物理如何改变人们对自然的理解、这一领域的关键技术突破以及对于未来的展望等等。
Phillips特别强调了好奇心对于科研的决定性作用。他说，小孩天生是科学家，因为小孩对一切都很好奇，这恰好是做科学研究所需要的。他还批评了大学教育抹杀好奇心的做法。他说，如果学生对量子力学的某些哲学方面的问题(比如为什么一个原子会同时出现在两个地方，为什么测量之后波包会塌缩)感觉不理解，老师就会说“Shut up！ Just do calculation.”Ketterler却说他不觉得量子力学对他而言有什么神秘之处，除了那些属于哲学的问题，科学上面是清楚的。而Cohen-Tannoudji这位写过一部很棒的《量子力学》教科书的大理论家，仍然觉得量子力学还是有些说不清楚的地方，或许以后的理论会回答这些目前还不清楚的问题，有可能新的理论可以统一量子力学和广义相对论。Ketterler还谈到了做研究的方法：从简单的系统开始，从各个角度理解，培养deep insight.
这个讨论会涉及的虽然是原子物理和量子力学，但是从各个角度都做了讨论。既有对于量子力学哲学上的疑问，也谈到了目前很热门的量子计算。尤其是其中一位谈到，量子计算抛开那些商业上可能的应用，本身对于物理学就是很有意义的工作。因为虽然从原则上说我们可以做任何需要量子理论解决的问题，但是实际上很多情况下用目前的办法是算不出来的。而量子计算机却可以解决这样的物理上的难题。我的感觉是，虽然科学研究不可能完全抛开功利性（例如Haroche也提到申请经费的压力对研究者非正面的影响），但是保持好奇心，做一点没有明显功利性的事情也是很必要的。
7月25日
今天只有上午有报告。有关于在气体和固体中产生阿秒脉冲的报告，也有关于量子跳跃、腔量子电动力学的报告。和我的研究比较相关的有两个报告。其中一个报告是关于原子超流体中的votex shedding，报告人是韩国Seoul National University的Yong-il Shin. 对于shedding这个词，我的理解是类似于溪流从分水岭两边流下去的一个分离的过程。顾名思意，这个报告讨论的是涡旋团簇的动力学。在下来之后我专门向他请教了是否在整个BEC-BCS Crossover区间都存在超流态，这个问题是最近我们投的一篇文章审稿人的疑问。他认为有可靠的证据表明在整个区间都存在超流。
另一个有趣的报告是用原子干涉仪测量精细结构常数来检验标准模型，报告人是伯克利大学的Holger Mueller. 通过原子干涉测量精细结构常数的原理并不新颖，但是他们坚持着一直做下来，不断的提高精度，维持着原子物理领域的摩尔定律。按照这样的进展，在不久的将来把精度提高到可以验证标准模型的程度也是可以期待的。
另一件值得一提的事是：彭新华今天做了大会报告，这是我国女科学家首次在ICAP上做大会报告。她的报告题目是《Towards quantum simulation of exotic quantum many-body physics with nuclear spins》。彭老师一开始的时候可能稍微有点紧张，英语不是很流利。但是接下来她就进入了状态，介绍了他们利用核磁共振技术对量子自旋系统的模拟，尤其是如何通过实验识别拓补位相等等。他们的工作很精彩。在之后回答提问阶段，彭老师的回答也非常的清晰和坚决，这个报告做得很成功。
7月26日
上午的报告涉及量子逻辑谱、阿秒激光的产生和应用，量子气体的多体系统和少体问题等等。其中一个报告<Few-body aspects of spin-orbit coupled cold atom systems>讨论了自旋-轨道耦合导致二体散射特性的改变以及当单粒子的自旋-轨道耦合项加入到只有二体相互作用的三玻色子体系的哈密顿量之后对于Efimov效应的影响。
下午有一个有趣的报告<Seeing A Single Atom Where It Is Not>. 看到这个佯谬似的题目，我一开始以为报告人会谈无相互作用测量之类的事。然而他却在介绍成像的Chiral效应和椭圆偏振辐射。存在Chiral效应时，原子成像点的位置反推出的原子位置与实际原子所在的位置有巨大的（相对于原子本身尺度而言）偏移。有几幅图极其类似weak measurement，以至于我都想问这和weak measurement有什么联系。但他在回答问题的时候直接说了这其实是一种weak measurement效应。由于在讨论原子辐射的时候其实是用经典的方法进行的处理，这暗示weak measurement是一种干涉效应，但未必是量子效应。
下午在看poster的时候注意到关于量子液滴的研究。所谓量子液滴，是指两种超冷玻色气体（或者一种玻色气体同时具有两个内态）的每种成分自身是排斥相互作用，但是两种成分之间是吸引相互作用，在一定条件下达到液滴似的稳定状态。关于量子液滴的研究和我们将要进行的玻色-费米混合气体的深度冷却有紧密的联系，其中的理论和实验技术可以借鉴。还有一些有意思的poster，例如用原子芯片构建人造规范势、量子电池等等。我还看到一个poster讨论原子电路里的Andreev反射以及Aharonov-Bohm动力学，我和这个poster的第一作者讨论了一会，尤其是，原子电路和通常的电路相比，有什么独特之处。还有一个有趣的poster是用腔内的单原子模拟黑洞，第一作者是斯坦福的Gregory Bentsen. 他们的方案其实是对光学腔里的非局域自旋交换作用成像，我其实没有搞明白这个为什么可以模拟黑洞。不过当我问到里面的Pair Creation是否指霍金辐射，他明确回答说不是。
晚上有关于新的国际单位制的报告。到2019年，4个SI基准单位_千克、安培、开尔文和摩尔将会被重新定义。新定义将会基于固定数值的普朗克常数、基本电荷、玻尔兹曼常数和阿伏伽德罗常数。
7月27日
今天第一个报告是关于引力波探测的，介绍LISA计划。LISA是Laser Interferometer Space Antenna的缩写。所以它是激光干涉仪，实际上不涉及原子物理，然而引力波探测引起广泛的关注。LISA相比于LIGO，在低频端具有更高的灵敏度。展望2030年，LISA及升级版将面向若干重大科学问题，包括：宇宙结构的形成、黑洞产生、探索超对称额外维、观测宇宙弦、暗物质暗能量等等。这个报告也谈到了重力场测量的一些实际用途，例如用来遥感地下水分布等等。
接下来的报告是用镱费米气体进行量子模拟。报告中介绍了模拟Fermi-Hubbard模型，尤其是观测具有SU（N）对称性的费米子的反铁磁自旋关联。
第三个报告是关于多体量子态的判据。这是一个纯理论工作，报告人AntonioAcín首先介绍了基于半定规划（SDP）层次结构的多项式优化方法。他演示了将这个方法用于识别多体纠缠态，例如对于W态。用该方法可以探测多达29个粒子的非局域性。然后他又介绍了结合该方法和其它技术计算自旋系统的基态能量。
上午的其它报告也很精彩。其中，ICFO and ICREA的Darrick Chang做了<Quantum optics using ordered atomic arrays>的报告。对于规则排列的原子，原子与光场的相互作用可以用自旋模型来处理。实验上通过纳米光纤俘获原子形成规则的阵列，可以选择性的将原子的辐射耦合进光纤的导引模中。这一技术可以用于光的量子存储，只需要大约20个原子在纳米光纤表面形成阵列，可以与自由空间107 个原子的量子存储效果相比拟。此外，将来也可能应用到多体物理和精密测量等方面。
TU-Wien的Jörg Schmiedmayer做了利用原子芯片系统探测高阶关联的报告。关于多体量子系统与关联函数的深刻关系可以追溯到Schwinger的洞见_解决量子多体问题等效于知道它所有的关联函数。对于N阶的关联函数，可以分成两部分。其中非连接部分完全由更低阶的关联函数决定，而连接部分这包含了系统在第N阶具有的新的信息，这部分来自于相互作用。Schmiedmayer展示了在原子芯片系统上如何通过实验探测高阶的关联。目前在实验上已经探测到高达十阶的关联。用这种方法，他们研究了好几种典型的多体问题，和理论吻合较好。
下午的报告包括冷原子Fermi-Hubbard系统的坏金属输运，20量子比特的纠缠以及举证，如何构建单个分子等等。这些报告也都非常精彩。
最后一个大会报告是Durham大学的Charles Adams做的Engineering collective light-matter interactions. 强调合作这个概念，报告人幽默地谈到了政治上的合作。他们在实验上实现则是通过里德堡原子间的偶极-偶极相互作用。他还特别讨论了原子的谱线宽度不等于衰减率的问题。
之后公布了Poster的获奖者，奖金分别由Nature Physics，IOP publishing和The Quantum Revolution Fund提供。有约7人获得Poster Awards.
最后由Maciej Lewenstein致闭幕词。他感谢所有与会人员，以及会议的组织者，特别介绍了为会议顺利召开做了大量实际事务的当地工作人员。接下来，下一届会议的承办方，加拿大多伦多大学的代表简要介绍了下届会议的时间地点和各种吸引人的地方，欢迎大家积极参会。
这次会议给我的感觉是，原子物理在这几年处在一个储力发展的阶段，并没有报道非常激动人心的突破。但是其中酝酿着产生大突破的可能。其中极性分子直接冷却的技术进展比较迅速，有可能在几年后真正做到分子BEC（不是先做原子BEC再结合成分子）。此外，规则排列的原子以及可控的（长程）相互作用是实验技术上的重要进展，有可能对于光与原子相互作用的处理方式上构成根本性的变革。此外，BEC干涉仪方面最近有突破，尤其是大动量分束。原子干涉除了用于精密测量，也可以用于量子多体、量子热力学等物理问题的研究，这是值得注意的动向。
