一场数学革命在量子物理领域爆发
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学的发展则带来了微积分。 在量子理论当中，尽管基本粒子与我们的日常经验无关，但物理学与数学之间的手足情谊，在此表现得尤为热切。量子世界中有许多奇怪的现象，比如一个物体可以同时存在于两个不同的位置，其演化则遵循概率规则。与经典物理相比，这些违背直觉的性质其实更接近大自然的本质，同时也为现代数学的发展提供了广阔的平台。于是我们不禁遐想，一旦我们完全理解、接受了量子理论，那么量子理论的内在逻辑结构是否有可能开启一个全新的“量子数学”研究领域呢？ 数学与物理之间的亲密关系由来已久。伽利略曾道：“宇宙是一部鸿篇巨著，记载了所有的知识与智慧，随......阅读全文
七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
Nature：从经典物理到量子行为，超冷原子形成“量子龙卷”
发表在《自然》杂志上的一项最新研究中，麻省理工学院的研究团队观察到从经典物理行为到量子行为的关键交叉。 在快速旋转超冷原子的量子流体时，最初的圆形原子云首先变形为一个薄薄的针状结构，当经典效应应该被抑制只留下相互作用和量子定律来主导原子行为时，针状物自发地变成了晶体图案，类似于一串微型的量子龙
量子纠错里程碑－七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
《物理评论快报》：量子信息掩蔽首次实验实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌以及南开大学陈景灵合作，实验实现光量子信息的掩蔽，成功将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。相关成果近日发表于《物理评论快报》。 量子信息掩蔽是近期发展起来的一种信息处理协议。它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体
量子物理与机器学习结合研究取得进展
生成模型(Generative Model)是机器学习领域的重要课题和研究前沿，也被认为是通往人工智能的必由之路。历史上，物理学为生成型学习提供了很多新思路。比如，著名的玻尔兹曼机(Boltzmann Machine)就来自于统计物理中的伊辛模型及相关的反伊辛问题。最近，中国科学院物理研究所/北
量子纠缠可能并不神秘：用数学解释物理
摘要：在微观物理学中，有许多稀奇古怪的现象，搞得老百姓莫名其妙；其实许多物理学家也只是知其然，却不知其所以然。于是，便有人（甚至是非常牛的科学家）搬出了万能的上帝。下面我们也请出一位真上帝，求它帮我们解释诸如电子能级跃迁、波粒二象性、量子纠缠等微观物理学中最玄幻的三个问题。这位真上帝，名叫数学；它将
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
记2012年物理学奖得主：量子物理实验派双杰
10月9日下午，2012年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会将奖项授予给了量子光学领域的两位科学家――法国物理学家塞尔日・阿罗什与美国物理学家戴维・瓦恩兰，以奖励他们“提出了突破性的实验方法，使测量和操控单个量子系统成为可能”。 诺奖官方网站称，塞尔日・阿罗什与戴维
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合，并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
《宝宝的量子物理》：宝宝表示仍然看不懂
不可免俗，当初买《宝宝的量子物理》也是因为扎克伯格夫妇的感召。此前我对于婴儿绘本的认识，基本还停留在小猫小狗这个阶段，居然还有物理，有点颠覆想象。彼时我家孩子仅三个月，所以压根没想着她会看懂，纯属自己按捺不住好奇心。《宝宝的量子物理学》 作者：克里斯·费利 出版社：中国科学技术大学出版社
一场数学革命在量子物理领域爆发
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学
物理所合作在量子多体模拟和量子克隆研究中获系列进展
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）凝聚态理论和计算重点实验室的范桁研究员与合作者一起在量子信息和量子计算等研究中取得系列进展，分别在《物理评论X》、《物理评论快报》和《物理报告》刊登了研究成果。 量子计算和量子信息处理是人们利用量子力学的叠加性和量子纠缠等特性对量子态进
《自然》物理科学主编：量子技术已突破天空限制
首先，我希望借此机会表达我们对于本周出版的两篇《自然》论文的激动之情。 本周《自然》在线刊发的两篇论文，意味着潘建伟教授和他的研究团队顺利完成了三项量子实验的展示，这些实验将会是全球任何基于空间的量子网络的核心组成部分。 这是十分令人激动的消息。就在几周前，该团队宣布他们使用量子实验通
物理学家创建量子制冷机
几十年来，原子物理学家利用激光减缓在气体中“四处乱跳”的原子的速度，并将其冷却至略高于绝对零度，以研究它们怪异的量子性质。如今，一个研究团队利用类似方法，成功地将物体冷却。只不过，这次没有利用激光。这种此前从未在试验中得以展示的技术，或许有一天可被用于冷却微电子组件。 普通的激光冷却试验中，物
中国科大在量子物理教育研究领域取得新突破
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497113.shtm
量子物理实验召十万游戏玩家一起“玩”
人类的随机性会促进量子力学研究吗？答案是肯定的。据英国《自然》杂志9日发表的报告称，欧洲一项大型物理实验发动了全球十万名游戏玩家竞相生成随机数序列，从而帮助检验是否可能违背量子力学所预测的定域性和实在性。 一直以来，关于量子物理能否提供关于实体现实的完整描述，讨论的焦点在于所谓的定域性和实在性
理论物理所在量子场论研究中取得进展
如何得到一个自洽的量子引力理论是当今理论物理学的最大疑难之一，而近年来量子场论中关于“色因子和动量因子对偶”的相关研究有可能为科学家对量子引力的理解带来深刻的变革。中国科学院理论物理研究所副研究员杨刚首次在量子场论五圈水平实现了色因子和动量因子的对偶，是该方向上的重要进展，对于量子引力，特别是超
量子计算机优势首次确证－利用了量子物理学的非定域性
据美国每日科学网站近日报道，来自德国、美国和加拿大的科学家携手，首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势，其原因在于：量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。 传统计算机遵循经典物理学定律，建立在二进制数字0与1的基础上，它们存储这些数字并用于数学运算。在传
中国科大量子黑客研究列入《物理》年度重大进展
2013年12月30日，美国物理学会《物理》杂志公布了2013年度国际物理学领域的11项重大进展。中国科大教授潘建伟及其同事张强、马雄峰和陈腾云等“利用测量器件无关量子密钥分发解决量子黑客隐患” 的研究成果名列其中。据悉，这是潘建伟及其同事在量子通信和量子计算领域的研究成果，第十次
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后，Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理，由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来，随着大量强阻挫量子自旋材料的发现，对量子
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后，Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理，由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来，随着大量强阻挫量子自旋材料的发现，对量子
物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理，系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙，预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。 近几年来，拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展，并成为凝聚态物理研
物理所在确定性量子相干提纯研究中取得进展
量子态的相干性是量子物理区别于经典物理的重要性质，也是实现量子计算、量子保密通讯、量子精密测量等量子信息处理任务的重要资源。将量子态的相干性视作一种可用的量子资源进行定量的刻画，加深了人们对量子态的相干性在量子计算与量子信息处理任务中作用的认识，为更好地应用量子态的相干性提供了理论基础。
物理所等量子固体中质量输运机理研究取得进展
“超固态(supersolid)”是指固体在维持周期性晶格的同时还存在超流现象。对于常规固体来说，这两种性质相互矛盾，但是在固体4He中却可能共存——这是由于氦原子作为最小的单原子分子具有极大的零点运动，相邻原子之间的波函数有非常大的交叠，形成宏观量子效应，从而可以承载超流。包括Andreev和
物理学家点燃量子波动变相研究革命
Gilbert Lonzarich 1989年，视网膜脱落手术后，Gilbert Lonzarich失明了一个月。没有恐惧或沮丧，这位英国剑桥大学凝聚态物理学家抓住了这次“机会”，邀请学生到家里，分享自己如何适应失明生活的体验。 Lonzarich的一名学生、德国马普学会固体化学物理研究所所长
物理所等理论预言新型Kagome晶格量子自旋液体态
量子自旋液体是一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子物质形态，其基本概念最早由诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人们尝试利用自旋液体来解释高温超导的现象。近年来，随着实验上大量阻挫量子自旋材料的出现，找到具有自旋液体基态的材料变得越来越有可能。从实验和理论两
量子是什么？从微观世界规律到人类新物理革命
19世纪末，欧洲一些学者认为从牛顿力学到热力学、电磁理论，人类的“物理学大厦”已全部建成，再没有多少可研究的了。 但是，在1900年，德国物理学家马克斯·普朗克提出了量子理论，为人类开启了探索“微观世界规律”的“新物理革命”。量子理论也与相对论一起，成为现代物理学两大支柱。打开“量子之门”：
清华举行低维量子物理国家重点实验室揭牌仪式
7月15日，清华大学低维量子物理国家重点实验室揭牌仪式在理科楼举行。来自教育部、科技部、国家自然科学基金委员会的领导和嘉宾，低维量子物理实验室学术委员会成员，清华大学校长顾秉林以及物理系重点实验室成员出席揭牌仪式。清华大学副校长邱勇和实验室学术委员会副主任张泽共同为实验室揭牌。揭牌仪式
植物懂量子物理学！通过该机制促进光合作用
据国外媒体报道，20世纪初，笼罩着物理学的两朵乌云最终导致经典物理学出现危机，使得量子力学与相对论开始逐渐浮出水面，人类的量子物理史也仅仅百年左右，但是科学家发现植物可能懂得量子物理学，并通过这一原理促进光合作用的进行。传统意义上，量子效应让人感到微观世界非常的奇异，生物系统中也存在如此古怪的机
物理所层状量子材料的电子相干性研究取得进展
量子材料电子相干性的产生对于多体相互作用及关联调控有重要的意义。然而，这并非易事，许多先进精密的电学实验方法是非相干的，不能诱导和测量集体激发态。相干光与物质相互作用可以自然地将光场所固有的相干性传递给量子材料，可用于调控电子的相干性。这种相干性的传递是否能实现，取决于光与物质相互作用的形式，以