美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前，美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体，这是一种金属表面的奇怪绝缘体，虽然它独特的属性具有很大应用潜力，但用于量子计算机却并非理想材料。两年来，科学家经过不断探索，完全扭转其性质，使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子学，使当前的信息存储与处理方式完全改观。 表面是金属 内部是超导体 据美国物理学家组织网11月3日（北京时间）报道，普林斯顿大学扎西德·哈桑领导的研究小组发现了一种具有“双重性格”新型晶体材料：在极低温度下，晶体内部表现与普通超导体类似，能以零电阻导电；同时，它的表面是仍有电阻的金属，能传输电流。相关成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上。 实验中，为了评价新晶体材料的性能，研究人员利用X光谱进行分析，通过研究X射线轰击出来的单个电子来确定晶体的真实属性，测试发现生成的是一种拓扑超导体。研究人员进一步在晶体的表面发......阅读全文
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日，拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织，由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性，拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子
中国科学家领导的一支研究团队首次在超导块体中观察到了马约拉纳任意子，即马约拉纳零能模，对于未来构建高度稳定的量子计算机具有重要意义。该研究成果北京时间17日由国际顶级学术期刊。 量子计算机将带来颠覆式突破，但传统的量子比特很容易受到外界干扰而发生“退相干”（量子状态间丧失相互干涉性质），导
胡江平、戴希当选2018年美国物理学会会士
2018年美国物理学会会士（APS Fellow）增选结果近日揭晓，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）胡江平研究员与前物理所研究员戴希（现任香港科技大学教授）当选。分别表彰他们各自对铁基超导体和其他强关联电子体系以及高维量子霍尔理论方面影响深远的贡献（胡江平）和对利用第一性原理计算量子反常
高压诱导拓扑绝缘体碲化铋超导性研究取得新进展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）超导国家重点实验室赵忠贤院士、孙力玲研究员及博士研究生张超等与周兴江研究员及博士生陈朝宇合作，利用自主研制的先进的低温－高压－磁场综合测量系统，对拓扑绝缘体Bi2Te3单晶进行了系统的研究。通过高压原位磁阻和交流磁化率的双重测
多位业内专家：中国凝聚态物理领域的春天已经到来
2018年年末，对中科院物理所研究员丁洪而言，好消息不止一个。在刚刚公布的中科院改革开放40年40项标志性重大科技成果中，他所从事的拓扑物态研究位列“面向世界科技前沿”15项之一。 与此同时，实验室里，他带领的团队在一种特殊的拓扑材料中发现了一种非常规的手性费米子，通过掺杂可能实现三维拓扑超
磁性拓扑绝缘体中的量子化反常霍尔效应研究取得进展
图1：量子霍尔效应（左）与量子化反常霍尔效应（右）的比较示意图 最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室方忠、戴希研究组在无需外磁场的量子霍尔效应研究中取得重要进展。本工作发表在《科学》杂志上【R.Yu,et.al., Science, 3June2010
物理所等在铁磷基超导家族中发现马约拉纳零能模平台
近几年来，在拓扑非平庸的铁基超导材料中研究马约拉纳零能模是凝聚态物理学家关注的前沿问题之一。近期，中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧团队和物理所研究员丁洪团队、北京师范大学教授殷志平团队、美国麻省理工学院教授傅亮团队合作，在自掺杂的双层铁基超导体CaKFe4
陈绝缘体内或存在拓扑激子
美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称，陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子，这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。 当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时，受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷，两者会通过
陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子（e）及其空穴（h）相互环绕（艺术图）。图片来源：俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电（记者刘霞）美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称，陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子，这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能
在绝缘体和超导体之间完美切换，紫铜可作量子设备理想“开关”
量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯托尔大学领导并发表在新一期《科学》杂志上的研究发现，紫铜中存在这两种相反的电子态。 在热或光等小刺激的推动下，材料中的微小变化可能会引发从零电导率的绝缘状态到无限电导
“量子反常霍尔效应”研究取得重大突破
由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。 量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最
自然界中存在天然形成的拓扑绝缘体
据《自然》网站3月8日报道，最近，德国马克斯·普朗克研究院固体研究所科学家发现，自然界中也存在天然形成的拓扑绝缘体，而且比人工合成的更纯净。这一发现对建造自旋电子设备具有促进作用，并有助于设计开发用电子自旋来编码信息的量子计算机。研究结果发表在最近出版的《纳米快报》上。 拓扑绝缘体是一种奇
张首晟谈拓扑绝缘体：将信息社会带向更高层次
美籍华人物理学家张首晟3月20日晚在日内瓦接受新华社记者专访时说，内部绝缘、表面却导电的拓扑绝缘体将来有望在信息行业中得到重要应用，帮助信息行业克服发展瓶颈，并有可能将信息社会带到更高层次。 20日晚，张首晟与同事查尔斯·卡内、劳伦斯·莫兰坎普因拓扑绝缘体理论预言及实验发现在日内瓦获
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
铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质
铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作，在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数
科研人员发表系统性综述：铁基超导体中存在的拓扑物理
铁基高温超导和拓扑物理是当前凝聚态物理的两个重要前沿研究领域。在过去长期的研究中，这两个领域各自独立发展，互相之间很少有研究交集。最近几年，经过多个研究组的共同努力，结合理论和实验发现：某些铁基高温超导体可以是由内禀超导近邻效应产生的自赋性拓扑超导体（Connate Topological Su
新发现：拓扑晶体的绝缘体态
拓扑晶体绝缘体（TCI）是一类受晶体对称性保护的非平庸拓扑态。在保持时间反演对称性的体系中，理论上已预言了三种类型的TCI，分别受到镜面、滑移面和旋转对称性保护。角分辨光电子能谱（ARPES）实验已证实了镜面对称性保护TCI材料SnTe，并在KHgSb中观测到滑移面保护TCI态的部分实验证据。2
薛其坤：披荆斩棘叱咤量子竞技场
进入信息时代，芯片已然成为处理信息的“大脑”。在指甲盖大小的芯片里封装数十亿个晶体管，堪称人类最复杂的壮举之一。可是，当数据量指数性爆发，仅凭集成更多晶体管不再“一招鲜”，元器件的发热问题成为限制算力提升的瓶颈。而量子反常霍尔效应，则提供了实现超高性能电子器件的可能性。“超海量数据时代会对信息的存储
半导体所HgTe半导体量子点研究取得新进展
近年来，拓扑绝缘体材料以其独特的物性吸引了科学界广泛的研究关注。这类材料内部是绝缘体，而在边界或/和表面则显示出金属的特性。这种独特的性质无法按照传统的材料分类方法来区分。其能带结构由Z2拓扑不变量来刻画。目前人们注意力集中在拓扑绝缘体块材的制备和输运性质研究方面。相对而言，拓扑绝缘体纳米结构的
研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态
法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。 YSR态由中国物理学家于渌和
二维超导材料上观察到磁激发态
法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。 YSR态由中国物理学家于渌和日
二维超导材料观察磁激发态－为制造量子计算机开辟新途径
二维超导材料上的磁场“纳米星星” 法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。
薛其坤：发现量子反常霍尔效应是中国对科学界重要贡献
中国2018年度国家科技奖励大会8日在北京举行，中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤教授领导的清华大学、中科院物理研究所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目，获得本年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖。 “建立新的科学理论、发现新的科学效应和科学规律是基础研究‘皇冠上的明珠’。”薛其
寻找马约拉纳：来自另一个宇宙的救赎
量子计算机，事关人类对未来的想象，近些年以来，既是科学研究的最前沿，也是各国竞相研发的焦点。 一支由中国科学家领导的团队给新型量子计算机的研制带来了更多可能性。8月17日在线出版的《科学》杂志上，报道了中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队的一项新发现，他们首次在超
新研究实现硅基非传统超导
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作，在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成
二维磁性超导异质结量子物态调控研究获进展
中山大学物理学院教授钟定永团队在国家自然科学基金、国家重点研究计划等项目的资助下，在二维磁性-超导异质结量子物态调控研究方面取得新进展。相关成果近日发表于《纳米快报》（Nano Letters）。磁性与超导电性是广受关注的宏观量子现象。当磁性材料与超导材料形成异质结时，由于两种物态的相互竞争与耦合，
科学家利用超导量子芯片模拟多种陈绝缘体
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508097.shtm量子霍尔效应是凝聚态物理学中的基本现象，人们发展了拓扑能带理论来研究此类拓扑物态，发现量子霍尔系统的能带结构是和系统的边界态密切相关的，即存在体相与边缘的对应，并利用陈数来区分不同的拓
10特斯拉，“魔角”三层石墨烯仍超导
麻省理工学院的物理学家在一种被称为“魔角”三层石墨烯的材料中观察到一种罕见的超导现象。 从双层到三层、超导消失又回来、10特斯拉也能“哥俩好”……“魔角”石墨烯可能真的有“魔法”。 近日，美国麻省理工学院（MIT）物理学家在一种被称为“魔角”三层石墨烯的材料中观察到一种罕见超导现象。这种材
物理所拓扑化合物研究取得新进展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）靳常青研究组和方忠研究组密切合作，在拓扑化合物研究中取得新进展。相关工作发表在美国《国家科学院院刊》上【Proc. Natl Acad. Sci. (PNAS) 108, 24 (2011);doi: 10.1073/pnas
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来，拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体，其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏，会形成一类新的拓扑态，即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质，例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝