热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实

科技日报北京12月2日电 (记者刘霞)巴西和英国科学家携手首次证实,热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。 对于物理系学家们来说,包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说,正向和反向微观过程毫无二致。但现在,巴西ABC联邦大学的物理学家蒂亚戈·巴塔尔豪和同事发表在《物理评论快报》杂志上的最新研究表明,在量子尺度上,热力学过程是不可逆的。 在量子系统中观察到热力学过程非常困难,迄今还无人做到。在最新实验中,研究人员对液体三氯甲烷中的碳-13原子施加了一个振荡的磁场,然后测量了熵的变化,证实了这一研究结论。 研究人员首先施加一个磁场脉冲使原子核的自旋不断翻转,接着逆向施加脉冲使自旋遭受逆向的热动力。如果这一过程是可逆的,那么,自旋会回到最初的起点。但情况并非如此。从根本上来说,正向和逆向磁脉冲的施加速度非常快,自旋的翻转不可......阅读全文

热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实

  科技日报北京12月2日电 (记者刘霞)巴西和英国科学家携手首次证实,热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。  对于物理系学家们来说,包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说,正向和反向微观过程毫无

热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实

  巴西和英国科学家携手首次证实,热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。   对于物理系学家们来说,包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说,正向和反向微观过程毫无二致。但现在,巴西ABC联邦大学的物

郑州大学最新研究:实现对量子力学测不准关系实验验证

  近日,郑州大学与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院等合作,利用超冷40Ca+离子构造的量子模拟实验平台,精巧设计并实现了可控的量子体系非平衡热力学过程,首次在单原子层面上准确验证了量子开放体系的操控速度与体系的熵增加率必须受一个内禀的测不准关系制约,有望将该测不准关系普适性从量子拓展到经典体

研究证实真实的量子体系存在操控速度的极限

近日,中科院精密测量院研究团队与多个单位合作,利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟实验平台,设计并实验展现了可控的量子非平衡热力学过程,在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率“这一全新的量子热力学特性,研究成果发表在《物理评论快报》上。 该成果不

光量子测试系统概述

  光量子测试系统是一种用于能源科学技术领域的计量仪器,于2014年7月17日启用。  技术指标  (1) 仪器原理:光子计数 (2) 检测波长范围:185-900nm (3) *检测极限:460 aM荧光素 (4) *信噪比:10000:1 以上 (5) *采样率:50000点/秒~1点/100秒

量子系统创51个量子比特新纪录

  能模拟化学反应 研究原子间相互作用  据《新科学家》杂志网站7月18日报道,美国哈佛大学研究团队在近日召开的莫斯科国际量子技术大会上宣布,他们已经制造出迄今最强量子系统,其拥有51个量子比特(Qubit),能模拟一种化学反应,研究原子间相互作用。此前,谷歌公司在4月份曾强势宣布,将在今年底打造出

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

  记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。  “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,互为镜

稀土铕可用于量子通信,开拓光量子系统

近日,科学家研究发现基于稀土铕的新材料,具有开拓光量子系统的潜力。 在量子系统中,材料与光交互的能力将提供重要作用,例如应用于远距离通信和开发光量子计算机。然而,要找到一种能够充分利用光量子特性的材料非常困难。 此次,法国国家科学研究中心、

稀土铕可用于量子通信,开拓光量子系统

近日,科学家研究发现基于稀土铕的新材料,具有开拓光量子系统的潜力。 在量子系统中,材料与光交互的能力将提供重要作用,例如应用于远距离通信和开发光量子计算机。然而,要找到一种能够充分利用光量子特性的材料非常困难。 此次,法国国家科学研究中心、

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

   记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。  “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,互为

光致发光量子效率测量系统

常见应用领域:量子点发光材料,钙钛矿发光材料,有机发光材料,AIE材料;稀土发光材料,荧光粉,荧光染料,上转换材料等。在大多数的应用中,效率(efficiency) 的研究往往都是最被关注的一项关键指标。荧光物质吸收光子,发生电子从基态到激发态的跃迁。处于激发态的不稳定电子重新跃迁回基态能级,释放出

实验演示用集体测量减少测量对热力学演化的反作用影响

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子测量研究中取得新进展,该研究团队李传锋、项国勇研究组与德国马克斯·普朗克研究所博士Martí Perarnau-Llobet合作,在光子系统中首次实验演示使用集体测量(collective measurement)减少热力学中量子投影测量的反作

量子系统模拟分子再创纪录

  最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破:IBM公司科学家利用其研发的全新算法,成功在7量子位系统中模拟出氢化铍(BeH2)分子,是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子,打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。  当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子

生物系统量子模拟首次实现

据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计

量子力学仍无法描述宏观系统

根据英国《自然·通讯》杂志18日报道的一项量子物理学最新研究,欧洲科学家指出,当多个能动者利用量子力学来预测彼此的观察结果时,他们得到的结果总是不一致。这一结果表明,当前人类对于量子理论的所有解读,仍无法外推至复杂宏观(大到肉眼可见)的系统,难以对其进行统一的描述。 量子力学是主要研究原子

多能级量子系统纠错首次实现

美国耶鲁大学和谷歌量子人工智能的研究人员首次实现对多能级量子系统的纠错,使系统性能超过了当前最佳的未纠正方案,成功突破了“盈亏平衡点”。该成果为更高效的量子信息处理开辟了新途径,相关论文发表于最新一期《自然》杂志。a、实验装置示意图。b 、定义单模平方 GKP 码的位移算子的几何结构。c 、一轮有限

量子电池充电更快-证明了量子系统的热力学优势

  最近,来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会(IOP)刊物《新物理学》杂志上发表论文,提出了“量子电池”的概念,并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径,所以用量子电池充电比传统电池更快。  量子电池可以有多种物理形式,如离子、中性原子、光子等。量子比特能同时处

量子科技再破新界!量子系统可靠性研究斩获重要突破

  在国家自然科学基金项目(批准号:12088101、U2330401)资助下,中国工程物理研究院研究生院孙昌璞教授、杜亦牧助理研究员与北京计算科学研究中心博士生崔廉相组成的研究团队在量子可靠性研究方面取得新进展。研究成果以“量子可靠性(Quantum reliability)”为题,于2023年1

在半导体量子点系统中实现量子干涉与相干俘获

中国科学技术大学郭光灿院士团队在半导体量子点的量子态调控研究中取得重要进展。该团队教授郭国平、李海欧与中国科学院物理研究所研究员张建军等合作,在锗硅双量子点系统中实现了量子干涉和相干俘获(CPT)。该工作对基于半导体量子点系统的量子模拟和量子计算具有重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《纳米快报》

“量子电池”比传统电池充电更快

  最近,来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会(IOP)刊物《新物理学》杂志上发表论文,提出了“量子电池”的概念,并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径,所以用量子电池充电比传统电池更快。   量子电池可以有多种物理形式,如离子、中性原子、光子等。量子比特能同时

日本开发大容量量子保密通信系统

  日本东北大学电气通讯研究所与学院大学的研究团队联合开发了世界最高水准的隐秘性(暗号强度)高速大容量光通信系统。该系统首次结合量子噪声保密和量子秘钥分发技术,以接近以前2倍的速度——世界最高速的单信道每秒100GT的速度,成功实现了100公里的量子保密传输,有望实现抵抗网络攻击的极强安全通讯。该成

生物系统内创建出量子纠缠

  据物理学家组织网5日报道,美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示,最新研究将促使科学家更好地理解生物学,也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。绿色荧光蛋白负责水母的生物发光 图片来源:美国西北大学  早在75年前,诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇,量子

超低噪声系统实现室温量子“光学压缩”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517731.shtm

中国科大观测到单体量子系统中最强的量子互文性

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503024.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子物理基本问题研究中取得重要进展。该团队教授李传锋、许金时与南开大学教授陈景灵、西班牙塞维利亚大学教授Adán Cabello等合作,实验研究了单体高

超导量子实验团队:模拟BoseHubbard梯子模型多体量子系统

  中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁理论小组,在超导量子计算实验领域取得新进展,在一个集成了24个量子比特的超导量子处理器上,通过对超过20个超导量子比特的高精度相干调控,实现了Bose-Hubbard 梯子模型多体量子系统的模拟。该研究成

中国科大建成新型光学量子行走实验系统

  中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案,建成了50步的光学量子行走实验系统,并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。  量子行走是量子信息领域的重要研究方向,理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计

硅基三量子位系统内纠错首次演示

科技日报北京8月25日电 (记者刘霞)日本理化学研究所科学家在最新一期《自然》杂志撰文指出,他们首次在基于硅的三量子位量子计算系统内演示了纠错,朝着大规模量子计算迈出了重要一步,也为实现实用型量子计算机奠定了基础。量子计算机在原理上拥有超快的并行计算能力,有望在密码破译、材料设计、药物分析等领域,提

全新量子系统理论破解“退相干”难题

在构建实用量子计算机的进程中,量子比特与环境相互作用导致的“退相干”是根本性挑战。现在,瑞典查尔姆斯理工大学研究团队提出一种基于“巨型超原子”的全新量子系统理论,就像为量子计算机打开了新的“工具箱”,有望为大规模、可扩展的量子计算开辟新路径。相关研究发表在美国科学促进会优睿科网站上。量子计算机被认为

“播种”激光或助量子加密系统实用化

  英国剑桥大学和东芝欧洲研究所的科学家在最新一期《自然·光子学》杂志上撰文指出,他们采用“脉冲激光播种”技术,将一台激光器内的光子“播种”进另一台激光器内,新方法或有助于“牢不可破”量子加密系统的实用化,并将信息传输速度提高了10多倍。   传统加密技术越来越容易被破解。量子加密技术则有望通过将信

中国科大建成新型光学量子行走实验系统

中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案,建成了50步的光学量子行走实验系统,并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向,理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计算。尽管目前