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

PRL:苏刚小组提出研究量子关联系统新方法

  日前,中科院研究生院教授苏刚及其博士生李伟等人提出了一个用于研究量子多体关联系统热力学性质的新方法,被命名为线性张量重整化群(LTRG)方法。该成果近日发表在国际著名期刊《物理评论快报》(PRL)上。   强关联量子多体问题一直是凝聚态物理研究的中心问题之一。由于处理量子多体问题的可靠解析方法

上海微系统所石墨烯量子点荧光发光机制研究获进展

  近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所纳米材料与器件实验室丁古巧团队在石墨烯量子点制备及荧光机制研究方面取得进展。该工作深化了关于石墨烯量子点发光机理的认知,阐释了多变量体系下机器学习辅助材料制备成果所包含物理内涵。相关研究成果以Precursor Symmetry Triggered Mo

多体系统中量子态可被同时导引特性获实验验证

从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、许金时、孙凯等人对多体量子导引的关系结构进行了实验研究,首次观测到多体量子导引的非单配性共享关系,即其中一方的量子态可以被另外两方同时导引。这项研究成果日前发表在国际知名物理学期刊《物理评论快报》上。    量子导引描述了一个粒子通过局域测量影响

只有“MOSS”算得清:科学家掌握量子系统的热化节奏

在科幻电影《流浪地球2》中,依赖量子计算的超级智能体“MOSS”,能够预测和掌控人类难以理解的复杂系统。这也正是现实量子世界面临的难题:当量子系统被外部力量不断推动时,它的“热化”——吸收能量和丢失信息的过程——并不总是单调进行,而可能在完全混乱前停留在一个短暂却稳定的阶段。此反直觉的“预热化”会持

上海微系统所成功研制3D纳米超导量子干涉器件

  在中国科学院战略性先导B类专项等国家重大项目的支持下,中国科学院上海微系统与信息技术研究所、中国科学院超导电子学卓越创新中心在纳米超导量子干涉器件(nanoSQUID)研究中取得新进展。超导实验室主任、研究员王镇,副研究员陈垒等人发明并研制了一种全新的3D nanoSQUID器件,相关成果于11

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。 

量子幽灵

  一种新发现的被称为"集体诱导透明"(CIT)的现象导致原子组突然停止反射特定频率的光线。CIT是通过将镱原子限制在一个光腔内--基本上是一个微小的光盒--然后用激光轰击它们而发现的。尽管激光的光线会从原子上反弹到一个点上,但随着光线频率的调整,一个透明的窗口出现了,在这个窗口中,光线可以不受阻碍

“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息

由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队,在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术,成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息,向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑

绝对量子效率是外量子效率吗

不是。1、绝对量子效率亦称量子产额在光合作用中每吸收一个光量子所固定的二氧化碳分子数或释放氧气的分子数,由于所得数值为小数故通常用其道术量子需要量来表示。2、外量子效率是指单位时间内输出发光二极管外的光子数目与注入的载流子数目之比。

中国第四代自主量子计算测控系统“本源天机4.0”发布

记者6日从安徽省量子计算工程研究中心获悉,本源量子计算科技(合肥)股份有限公司(下称“本源量子”)正式发布支持超过500个量子比特的中国第四代自主量子计算测控系统“本源天机4.0”。量子计算测控系统是量子计算机的“神经中枢”,承担着量子芯片精密信号生成、采集与控制的核心职能。“本源天机4.0”在扩展

上海微系统所镓砷铋量子阱激光器研究获进展

  近期,中国科学院上海微系统与信息技术研究所镓砷铋(GaAsBi)量子阱激光器研究取得新进展。研究员王庶民领导的研究团队采用分子束外延方法生长了镓砷铋量子阱材料,并成功制备出目前发光波长最长(1.142微米)的电泵浦镓砷铋室温(300 K)量子阱激光器,突破之前1.06微米的世界纪录,脉冲激射最大

科学家展示复杂系统随机建模的信息存储量子优势

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500733.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队的教授李传锋、项国勇与合作者,使用单个量子比特的内存实现的量子模型,可以获得比相同内存维度的任何经典模型更高的精度。该研究展示了量子技术在复杂系统非马尔科

利用LIGO众多反馈系统,首次实现公斤级物体量子态

  美国激光干涉引力波天文台(LIGO)是测量精细运动的最精确仪器之一,它用来探测时空涟漪的一组4面镜子已经被冷却到几乎处于最低能量状态。麻省理工学院科学家利用这些镜子标记出了迄今为止接近这种冷量子态的最大物体。相关研究结果发表于6月18日《科学》。  在量子尺度上,温度和运动是一样的:一个粒子振动

郭光灿院士率先在冷原子系统中模拟曲面量子霍尔效应

  我校郭光灿院士团队在量子模拟方面取得重要进展,该团队周正威教授研究组与美国莱斯大学、加州大学圣迭戈分校、中科院物理所合作,提出了一种在冷原子系统中模拟磁单极场的新方案,从而为在冷原子系统中研究曲面上的量子霍尔效应及寻找新的奇异量子态提供了理论指导。相关研究成果3月29日发表在《物理评论快报》上

上海微系统所高性能集成量子电流传感器通过验收

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术全国重点实验室研制的基于钻石负电荷氮空位色心的高性能集成量子电流传感器(以下简称量子电流传感器),顺利通过用户单位中国南方电网公司牵头组织的新产品技术鉴定。基于钻石负电荷氮空位色心的高性能集成量子电流传感器。图片由研究团队提供该研究工作由中国科学院

中国科大实现接近相干时间物理极限的室温固态量子系统

  中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室通过发展高纯金刚石量子材料制备与固态自旋系统全噪声谱表征技术,揭示了非局域自旋-晶格相互作用主导的新噪声机制,并突破了该机制导致的相干时间经验极限,实现了当前室温下具有最长相干时间的单自旋系统。  相关成果已于 3 月 1 日以“Solid-stat

潘建伟等在小型化量子通信系统上获重要突破

  近期,中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及同事张军等人取得重要科研突破,他们在国际上首次实现了1.25GHz  InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路,该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基础。国际光

无需参考系校准的测量设备无关型量子密钥分配实验系统

  中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在探测设备无关型量子密钥分配的研究方面取得新进展:该实验室量子密码研究组的银振强、王双、韩正甫、陈巍等在国际上首次实现了无需参考系校准的测量设备无关型量子密钥分配(MDI-QKD)实验系统,显著增强了系统的实际安全性和工作稳

无标记活细胞成像系统助力量子点用于细胞死亡表征的...

   细胞死亡机制的研究一直是生命科学领域的研究热点。通常,细胞死亡(细胞凋亡、自噬、坏死)的检测需要间接的荧光标记配合不同检测方法。然而,这些方法无法实时监测细胞死亡过程中的内部状况,也无法同时鉴定毒性物质和细胞死亡过程。因此间接标记越来越难以满足细胞死亡过程实时监测的需求。量子点(quantum

精密测量院等在一维量子系统调控研究方面获进展

  近日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员管习文量子可积课题组与美国马萨诸塞大学教授Adolfo del Campo、浙江大学教授Gentaro Watanabe合作,在一维冷原子系统量子调控研究中取得新进展,并于10月17日在《自然》的共创子刊《NPJ:量子信息》(NPJ:Quantu

中国科大等展示复杂系统随机建模的信息存储量子优势

  近日,中国科学技术大学郭光灿院士团队与英国曼彻斯特大学、新加坡南洋理工大学合作,利用量子技术在复杂系统随机建模中的信息存储方面取得重要进展。该团队教授李传锋、项国勇与合作者,使用单个量子比特的内存实现的量子模型可以获得比相同内存维度的任何经典模型更高的精度。该研究展示了量子技术在复杂系统非马尔科

国仪量子启动IPO辅导-布局量子计算与量子精密测量技术

  国仪量子技术(合肥)股份有限公司(下称“国仪量子”)近日在安徽证监局进行辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券有限责任公司。  国仪量子主要以量子精密测量和量子计算为核心技术,构建先进仪器产业集群。其产品涵盖量子传感、电子顺磁共振、电子显微镜、油气勘探、微弱信号测量、气体吸附分析等系列。  多款自

“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算主心骨

近来,有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破,为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而,对于大多数人来讲,量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现,表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,还是近日IBM公司宣

50个量子比特!量子“霸权”时代来临啦!

   在美国电气和电子工程师协会(IEEE)近日召开的计算机未来行业峰会上,IBM人工智能(AI)和量子计算机部门副主席达里奥·吉尔宣布一项里程碑式的进展:IBM已成功建成并测试全球首台50个量子比特的量子计算机原型,向验证量子计算机超越传统超级计算机的“量子霸权”时代迈出了关键一步。公司还将现有的

“猫量子比特”实现容错量子计算新突破

美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算

首个微波量子雷达实现“量子优越性”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505246.shtm法国国家科学院里昂高等师范学院的科学家最近开发出了首个基于微波的量子雷达,其性能比现有传统雷达高20%,实现了所谓的“量子优越性”。相关研究发表于最新一期《自然·物理学》杂志。

上海微系统所与复旦大学成立“量子材料联合实验室”

江绵恒和朱之文共同为“量子材料联合实验室”揭牌   4月10日,中科院上海微系统与信息技术研究所与复旦大学成立的“量子材料联合实验室”在复旦大学举行了签约和揭牌仪式。双方进行了首次学术交流。   上海微系统所党委书记齐鸣与复旦大学副校长金力代表双方签订了“量子材料联合实验室”合作协议,中科院上海

我国首款自主量子计算机操作系统“本源司南”开放下载

安徽省量子计算工程研究中心24日宣布,中国首款自主研发量子计算机操作系统“本源司南”正式开放线上下载。“本源司南”由本源量子计算科技(合肥)股份有限公司自主研发,2021年首次发布。该操作系统历经多轮迭代升级,已成为兼容超导、离子阱、中性原子等多种主流技术路线的“量超智”融合先进计算操作系统,目前已

中国科大首次在两比特系统中观测到严格的单向量子导引

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在量子力学基础研究方面取得新进展,该实验室李传锋、许金时研究组在两比特系统中首次在实验中观测到多种测量设置的单向EPR量子导引。该研究成果4月5日发表在国际期刊《物理评论快报》上,并被选为编辑推荐文章。  1935年,爱因斯