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
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
研究人员提出普适性混合量子系统
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519409.shtm安徽理工大学力学与光电物理学院教授陈华俊研究团队，提出一种以碳纳米管振子为通用量子接口的混合多模量子系统。通过对系统中声子耦合调制相位的有效调控，实现对群速度的量子操控，为实现芯片尺度
电子—光子—量子一体化芯片系统诞生
据最新一期《自然·电子学》杂志报道，美国波士顿大学、加州大学伯克利分校和西北大学团队联合，开发出全球首个电子—光子—量子一体化芯片系统。这是首次在一块芯片上集成了量子光源与稳定控制电子电路，并采用标准的45纳米半导体制造工艺。其为批量化生产“量子光工厂”芯片、构建大规模量子系统奠定了基础。队表示，在
生物系统量子模拟首次实现，助力新药研发
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
研究人员提出普适性混合量子系统
安徽理工大学力学与光电物理学院教授陈华俊研究团队，提出一种以碳纳米管振子为通用量子接口的混合多模量子系统。通过对系统中声子耦合调制相位的有效调控，实现对群速度的量子操控，为实现芯片尺度上的量子信息处理提供了一个有前景的集成平台。相关研究成果日前发表于《交叉科学》。多模式混合量子系统模型图混合量子系统
抗量子系统为高通量信息加保密“钢管”
“昨天成功发射的实践十三号卫星，是通过无线信号支持多用户、大容量信息的上传和下载，但其传递的数据、文件等都需安全加密。我们研发的抗量子无线电保密通信系统就像是用玻璃钢管把‘信息高速路’封闭起来，保证信息的绝对安全。”在13日举行的首届军民融合发展论坛上，金泰众和科技公司总经理马永青在接受科技日报
甲醚碘化铅钙钛矿结晶相变热力学过程获突破
暨南大学微电子学院麦耀华教授和郭飞研究员团队通过调控甲醚碘化铅有机/无机杂化钙钛矿材料（FAPbI3）的结晶过程，利用刮涂方法制备得到高效稳定的α-FAPbI3太阳电池，在小面积器件上取得了21.35%的光电转换效率，同时制备得到效率为17%的大面积组件（12.32 cm2）。相关研究近
甲醚碘化铅钙钛矿结晶相变热力学过程获突破
暨南大学微电子学院麦耀华教授和郭飞研究员团队通过调控甲醚碘化铅有机/无机杂化钙钛矿材料（FAPbI3）的结晶过程，利用刮涂方法制备得到高效稳定的α-FAPbI3太阳电池，在小面积器件上取得了21.35%的光电转换效率，同时制备得到效率为17%的大面积组件（12.32 cm2）。相关研究近日发表于《N
什么是自由能？
自由能是指在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分，它衡量的是：在一个特定的热力学过程中，系统可对外输出的“有用能量”。可分为亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能。
什么是自由能？
自由能是指在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外做功的部分，它衡量的是：在一个特定的热力学过程中，系统可对外输出的“有用能量”。可分为亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能。
中科院武汉物数所首次在单自旋层面检验信息热力学等式
近日，中科院武汉物理与数学研究所冯芒团队与上海交通大学麻志浩、英国牛津大学V. Vedral等合作，利用超冷离子实验平台，在单自旋层面上首次高精度地检验了非平衡动力学过程中的一个信息热力学等式。相关成果发表于《物理评论快报》。 非平衡动力学过程是热力学中普遍存在的动力学时间演化过程。非平衡动力
外国学者：机器学习能重建量子系统首次证明
据物理学家组织网26日报道，科学家首次证明，机器学习可基于较少的实验测量重建量子系统，新方法不仅能帮助物理学家更快速地分析粒子系统，也有助于量子计算机等量子力学应用的发展。研究发表在26日出版的《自然·物理学》杂志上。图片来源于网络 电子等粒子系统能以许多不同的组合存在，每种系统都有特定的出现
我国首款量子计算机VR教学体验系统发布
中国首款量子计算机VR教学体验系统正式发布。 据安徽省量子计算工程研究中心副主任赵雪娇介绍，该款量子计算机VR教学体验系统由本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(以下简称“本源量子”)团队研发，使用者可通过该系统深入了解量子技术，认识量子比特的状态演化并亲自搭建量子计算机。 该系统在虚拟现实
我国量子科学卫星地面望远镜系统实现多项突破
8月16日凌晨1点40分，全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射。在我们仰望星空，畅想量子密钥分发、量子隐形传态等科学实验带来的无限未来时，不妨也俯瞰大地，认识一下与“墨子号”隔空“对话”的量子“捕获者”——我国自主研制的量子科学卫星地面望远镜系统。 17日，科技日报记者走进地面望远镜研
原子系统间可实现远距离量子隐形传输
据美国每日科学网站6月7日报道，几年前，科学家们就成功地实现了光与光系统间的量子信息隐形传输。 2006年，丹麦哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的研究人员成功地实现了光和气态原子间的量子信息隐形传输。现在，他们又实现了量子信息在两团气态原子云间的隐形传输，且已取得了稳定的结果，数次尝试均告成功
摘掉“量子医学”的量子“高帽”
量子力学是描写微观世界的一个物理学分支，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学，都是以量子力学为基础。 量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中，量子力学的效应起到
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图（受访者供图） 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或
美国加州理工改进量子存储系统：让原子手拉手
科学家已经开发出一种量子存储方法，有助于为大规模光量子网络铺平道路。 新的量子存储系统依赖于原子核自旋，以自旋波的形式产生集体振荡，通过集体振荡有效地将几个原子连接起来存储信息。 美国加州理工学院应用物理学和电气工程教授Andr
科学家构建目前最大规模原子量子计算系统
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与上海量子科学研究中心/上海人工智能实验室钟翰森等合作，利用人工智能技术，实现了高度的并行性以及与阵列规模无关的常数时间消耗，在60毫秒内成功构建了多达2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模世界纪录。该方法为大规模中性原子量子计
国产量子计算机操作系统客户端上线
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505086.shtm
我国首款千比特超导量子计算测控系统完成交付
16日，安徽省量子信息工程技术研究中心发布消息称，我国首款面向千比特规模设计的超导量子计算测控系统ez-Q?Engine 2.0，正式交付中国科学技术大学、中电信量子集团等多家科研与产业单位。作为由科大国盾量子技术股份有限公司等单位联合研制的服务于“祖冲之三号”量子计算机的核心设备，其将为多家机
美国加州理工改进量子存储系统：让原子手拉手
科学家已经开发出一种量子存储方法，有助于为大规模光量子网络铺平道路。 新的量子存储系统依赖于原子核自旋，以自旋波的形式产生集体振荡，通过集体振荡有效地将几个原子连接起来存储信息。 美国加州理工学院应用物理学和电气工程教授Andrei Faraon团队利用一个由镱(Yb，可用在激光
新的量子密钥分发系统－带来前所未有的传输速度
科学家们精心设计了一个植根于集成光子学的量子密钥分配（QKD）系统，允许以前所未有的速度传输安全的密钥。这些初步的概念验证实验是向这种高度安全的通信技术的实际部署迈出的重要一步。QKD是一种成熟的技术，用于创建远程实体之间受保护通信的保密密钥，利用光的量子属性来创建安全的随机密钥，这些密钥被用于
首次在单自旋层面上精确检验信息热力学等式
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所冯芒研究团队与上海交通大学教授麻志浩、英国牛津大学教授V. Vedral合作，利用超冷离子实验平台，在单自旋层面上首次高精度地检验了非平衡动力学过程中的一个信息热力学等式。实验原理图纯态下信息论等式和互信息总量的实验测量值 相关研究成果发表在《物理评论快报》
中国科大在小型化量子通信系统研制方面实现技术突破
近日，中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张军等在国际上首次实现1.25 GHz InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路，该技术突破可使高速量子通信终端设备中体积占比最大的探测器模块尺寸减小一个数量级以上，为未来研制小型化量子通信系统奠定了重要的器件基础。相关成果发表在《光学快报》上。
我国科学家在超导系统中实现量子对抗机器学习
本报北京12月3日电（记者邓晖）随着发展量子计算和人工智能成为世界各国的重要战略，两者交汇而生的量子人工智能更是发展迅速。但由于神经网络容易受到对抗扰动的影响，量子人工智能技术的安全性成为研究热点。 近日，清华大学交叉信息研究院邓东灵研究组与浙江大学物理学院王浩华、宋超研究组等合作，在超导系统中首次