学家实验模拟出量子自旋液体

1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析了这种奇异的物质状态。相关论文发表在2日的《科学》杂志上,这一成果标志着人们对量子自旋液体的神秘本质有了全新理解,向能够按需创造出这种难以捉摸的状态迈出了一大步。 量子自旋液体与水等日常液体没有任何关系,而是与磁铁和其中电子旋转的方式有关。在普通磁铁中,当温度降到一定温度以下时,电子就会稳定下来,形成一块具有磁性的固体物质。在量子自旋液体中,电子在冷却时不稳定,不会形成固体,并且在不断变化和波动,如同液体一般。 研究人员表示,从这项研究中学到的知识有朝一日可能会为设计更好的量子材料和技术提供帮助。更具体地说,量子自旋液体的奇异性质......阅读全文

Kagome量子自旋液体分数化自旋激发获得新思路

  量子自旋液体是一种新的物质形态,可用拓扑序的长程多体纠缠来描述。量子自旋液体备受关注,这是由于其在高温超导机制和量子计算中的广阔应用,更源于其背后深刻的物理机制。自旋1/2的Kagome晶格反铁磁体系具有强烈的几何阻挫和量子涨落,是可能存在量子自旋液体的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一

学家实验模拟出量子自旋液体

  1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析

美揭示量子自旋液体的存在机理

  据美国物理学家组织网8月15日报道,美国马里兰大学伯克分校联合量子研究所(JQI)、美国国家标准与技术研究院(NIST)和乔治敦大学的科学家揭示了物质的量子状态——自旋液体的存在机理,有望加深科学家对超导性的理解。相关研究结果发表在8月12日出版的《物理学评论快报》上。   自旋

科学家实验模拟出量子自旋液体

1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析了这

《自然》:复旦观测到量子自旋液体分数化激发

   复旦大学物理学系赵俊课题组与陈钢课题组及合作者利用中子散射技术在量子自旋液体候选材料YbMgGaO4中首次观测到了分数化自旋激发----完整的自旋子激发谱,这一结果为该体系中量子自旋液体态的实现提供了强有力的证据。12月5日,相关研究成果在线发表于《自然》(Nature)杂志。  据悉,复旦大

国际科研团队:量子自旋液体基态首次观测到了

  由来自美国、德国和加拿大的科学家组成的国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文称,他们在磁性材料Ce2Zr2O7上首次观测到了“量子自旋液体基态”,最新研究有望为量子计算机设计开辟新方向。  自旋是电子拥有的与旋转有关的内部特性,正是自旋使磁铁内的材料具有磁性。在某些材料内,自旋会导致结构

Science发文:哈佛团队记录了量子自旋液体的存在

  哈佛大学的研究人员记录了量子自旋液体的存在,这是一种从未见过的物质状态。这项研究发表在《科学》杂志上。  1973年,物理学家菲利普·沃伦·安德森提出了一种新的叫做量子自旋液体的物质状态理论。在一般的磁体中,当温度下降到某一温度以下时,电子稳定下来,形成具有磁性的固体。在量子自旋液体中,电子在冷

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

量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”

  据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。   量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在

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

物理所等发现高压诱发的量子自旋液体材料的相变和超导

  高压、低温和强磁场等极端条件在探索新材料揭示新物理现象方面发挥越来越重要的作用。研究材料在这些极端条件下的构效关系,能够揭示较多奇异且具有潜在应用价值的物理现象。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究员靳常青团队长期研究新兴功能材料在综合极端条件下的构效关系,

理论物理所等在Kitaev材料量子自旋液体研究中获进展

  量子自旋液体是一种特殊的量子物质形态。1973年,P. W. Anderson提出了关于量子自旋液体的基本概念。这种物质形态的特点有:降温至零温不会发生对称性自发破缺(即不存在长程序的有序结构);具有高纠缠度的量子态和新奇的任意子激发,在量子信息处理(如拓扑量子计算)方面具有潜在应用价值;与传统

人类首次直接“看到”量子自旋效应

  据新加坡国立大学(NUS)官网近日报道,该校科学家领导的国际科研团队,首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象,为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路,距离实现量子计算又近了一步。  量子计算机目前仍处于研发的初期阶段,但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍,其非凡的处

室温下量子材料实现“自旋”控制

科技日报北京8月16日电 (记者张佳欣)据《自然》杂志16日报道,英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室温下也能发挥作用,为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对,一个电子自旋向上,一个电

量子材料内首次测量电子自旋

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋,这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式,为量子技术的发展开辟新途径,并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领

“混血”纳米设备可控制量子比特自旋

  美国科学家使用其研发的独特的金属—半导体“混血”纳米设备,演示了一种新的光和物质的相互作用,且在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了对量子比特自旋进行完全的量子控制,这些新进展朝着制造出量子计算机迈开了更加关键的一步。该研究成果发表在7月1日的《自然》杂志上。   马里兰大学纳

“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”通过验收

  10月22日,由中国科学技术大学杜江峰教授主持的国家重大科学研究计划“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”项目课题结题验收会在合肥召开。中科院理论物理所于渌院士、中科院武汉物数所叶朝辉院士、清华大学朱邦芬院士等担任课题结题验收组专家。科技部基础司、中科院基础局相关领导以及中国科大校长侯建国等出

全新磁性材料展现量子自旋液态

  据物理学家组织网22日报道,一个国际科研团队在寻找新的物质形态方面取得重大突破:他们证明,与钙钛矿相关的金属氧化物TbInO3展现出量子自旋液态,这是科学家很长时间以来一直在追寻的一种物质形态,有望应用于量子计算等领域。  40多年前,诺贝尔物理学奖得主菲利普·安德森从理论上提出了量子自旋液态。

韩国实现4D观察量子自旋波

  韩国浦项科技大学浦项加速器实验室(PAL)科研团队利用第四代线性同步加速器(X射线自由电子激光器)成功实现了对量子自旋波的4D观察。  随着大数据和人工智能的发展,硬盘等海量存储设备变得更加重要。为提高磁性存储设备的容量和处理速度,需要一种快速控制磁性材料特性的技术。科研团队的核心技术就是利用共

物理所等二维量子自旋液体动力学行为研究取得进展

  量子自旋液体是存在于量子阻挫磁体中的一种新型物质形态,它的一个突出特点就是其中蕴含着各种分数化的元激发。然而,作为拓扑序的材料实现,量子自旋液体一直以来就因其不存在局域的可观测量而成为实验探测上的“痛点”。最近,由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心凝聚态理论与材料计算重点实验室博士

科学家发现奇异液态自旋量子-可用于量子计算机

   科学家们在剑桥大学主导的研究中发现了一种在40年前被首次预测到的奇异的新状态物质。液态自旋量子是一种物质的神秘状态,它被世人认为暗藏于某些磁性物质,但从未在自然界中被确凿发现据国外媒体报道,科学家们在剑桥大学主导的一项研究中发现了一种在40年前被首次预测到的奇异的新状态物质。这种名为液态自旋量

基于自旋量子调控的固态量子计算研究项目取得系列成果

  作为经典计算方式的继承和发展,量子计算能有效处理经典计算科学中的许多具有相当计算复杂度甚至无法完成的难题,比如大数的质因数分解,量子人工智能问题等。图片来源于网络   中国科学技术大学杜江峰主持的重大科学研究计划项目“基于自旋量子调控的固态量子计算研究”发展了先进的自旋实验技术与实验装备,为自旋

Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测

  近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。  自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。  色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光,

电子自旋的声学操纵能改善量子控制

  近日,德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法,展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制,并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。   色心是晶体中的晶格缺陷,可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光

物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展

  量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态,其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发,这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而,由于其强关联、非微扰的特征,目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家

中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特

中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量

中国科大在单自旋量子调控研究中取得进展

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室研究团队建立了在量子系统中实现基于非厄米哈密顿量的量子调控普适理论,并通过对金刚石量子比特的高精度量子操控,首次在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺。该研究成果以Observation of parity-time sy

溶液内“操控”量子自旋?中国科学家率先做到!

量子,来源于拉丁语的quantus,意为“有多少”。一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,就说这个物理量是量子化的。通俗来说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。 自普朗克提出这一概念以来,绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论,量子也因其“神秘性”成为微观世界探索