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,自旋的翻转不可能始终保持一致,自旋因此失去了平......阅读全文

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

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

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

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

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

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

高效量子引擎开发或将推动量子革命

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509461.shtm

高效量子引擎开发或将推动量子革命

  日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)、德国凯泽斯劳滕大学和斯图加特大学的科学家团队合作,利用量子力学原理设计并制造出一种引擎。这是根据粒子在极小尺度上遵守的特殊规则开发的引擎,它不依赖于传统的燃料燃烧方式。相关论文发表在27日《自然》杂志上。  自然界中的所有粒子都可根据其特殊的量子特性分为玻

量子测量是指利用量子特殊的效应

量子测量是指利用量子特殊的效应是正确的。一、在量子力学之中,所谓的“测量”需要有较严谨的定义,而特别称之为量子测量。量子测量不同于一般经典力学中的测量,量子测量会对被测量子系统产生影响,比如改变被测量子系统的状态。二、处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果,这些结果符合一定的概率分布。

如何对抗量子计算攻击?“后量子密码”保安全

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504833.shtm“现代公钥密码学自20世纪70年代诞生起,业已成为当今和未来各种网络形态的安全信任根基。而随着量子计算的发展,未来可能会彻底颠覆现代公钥密码学。”近日,在第三届雁栖湖国际后量子密码标准

国仪量子获数亿元B轮融资-专注量子计算量子精密测量

1月15日,致力于用量子技术振兴自主科学仪器产业的国仪量子宣布完成B轮数亿元融资,用于量子计算和量子精密测量技术的研发和自主高端科学仪器的行业应用。本轮融资由高瓴创投(GL Ventures)领投,同创伟业、基石资本、招商证券跟投。国仪量子联合创始人、CEO贺羽表示,国仪量子将坚持以长相干、多比特、

我科学家首次实现在常温固态系统中抗噪几何量子计算

  近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在量子计算领域取得重要进展,首次在常温固态系统中实现了抗噪的几何量子计算。  据了解,抗噪是实现量子计算的核心问题。通过利用一种新型的计算形式——几何量子计算,段路明研究组在常温金刚石系统中实现了更能抵御噪声影响的量子计算。相关成果近日发表于英国《自然》杂

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

物理所可调拓扑能带系统实现分数量子霍尔态研究获进展

  作为量子霍尔效应家族中的一个重要成员,分数量子霍尔效应在近十年来的实验和理论研究中都得到了十分广泛的关注。近年来,随着冷原子光晶格实验技术的飞速发展,如何在格点模型中实现分数量子霍尔态成为了一个重要研究课题。分数量子霍尔效应是一类由粒子间关联引起的、有分数填充数状态的多粒子凝聚效应,是一种有“拓

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

量子纠错里程碑-七个物理量子位组成的逻辑量子位实现

  荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院(TNO)合作,在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起,实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。  物理量子位容易出错,这些误差有多种来源,包括

观察量子信息新方法可及时纠错量子状态

  耶鲁大学研究人员成功开发出一种新方法,既可以观察量子信息,同时还能保持其完整性,这将给量子力学研究提供更大的控制权,以纠正随机错误,并将极大地提升量子计算机的发展前景。该研究结果发表在最新一期《科学》杂志上。   耶鲁大学应用物理与物理研究教授米歇尔和主要研究者弗雷德里克说:“盯着一个理

微波量子库将机械振荡器引入量子技术

  在瑞士洛桑联邦理工学院近期的一项实验中,一种微波谐振器与金属微鼓振动发生了耦合作用,通过主动冷却近乎量子力学所允许的最低能量的机械运动,微鼓可以变成一个能够塑造微波状态的量子库。该发现发表在《自然—物理学》杂志上。微鼓的电子显微镜照片扫描 图片来源:美国《科学日报》  纳斯博特·伯尼尔博士和阿列

6位量子领域顶尖国际学者获“墨子量子奖”

  9月20日晚,2020年度和2021年度“墨子量子奖”颁奖典礼在安徽省合肥市举行,六位量子信息与量子科技领域的顶尖国际学者获奖。  为了推动量子信息科技的科学研究特别是第二次量子革命的发展,中国民间企业家捐资人民币一亿元,于2018年成立了“墨子量子科技基金会”。基金会设立“墨子量子奖”,通过广

大家来打假:量子水、量子减肥...到底哪个才是真的

  这两年我们国家量子科学研究喜遇丰收好年景,我国研制的全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”量子卫星顺利升空,利用“墨子号”,中国科学技术大学潘建伟、彭承志等带领的团队在国际上率先成功实现了千公里级的星地双向量子纠缠分发,并于此基础上实现了空间尺度下严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验

超导量子器件与量子信息联合实验室成立

王曦(左)与潘建伟代表双方签署了联合实验室合作协议。双方专家在研讨会现场  10月9日,中科院上海微系统所与中国科学技术大学在上海签约,共同成立“超导量子器件与量子信息联合实验室”。上海微系统所所长、中科院超导电子学卓越创新中心(筹)主任王曦院士与中科大常务副校长、中科院量子信息与量子科技前沿卓越创

【新华网】“量子”还是骗子?——“量子商品”市场调查

  “功能强大”的量子水、量子袜、量子眼镜,“包治百病”的量子医疗仪器,“一本万利”的量子投资机会……近年来,随着我国的量子通信科学卫星上天、“京沪干线”落地,越来越多贴着“量子”标签的商品、商机不断涌现,让不少消费者解囊,即便价格不菲。  这些“量子商品”真的像宣称的那样“神奇”吗?今年3·15前

中科院机构发布量子计算硬件系统远程控制指令集

  中国科学院量子信息与量子科技创新研究院量子计算云平台2日晚公开发布了用于量子计算物理系统远程调控的指令集QCIS,这意味着云平台将支持用户远程调用其开放接口,在真实量子计算原型机上进行“云端”量子编程实验。  量子计算被认为是未来具有颠覆性影响的新型计算模式之一。近期,光量子计算机“九章”和超导

我国科学家提出量子安全容错的分布式云存储系统

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量子级联激光简介

       MIRO Analytical AG是来自瑞士的一家高科技公司,从瑞士联邦材料科学与技术实验室Empa成长出来的MIRO团队已经是欧洲前沿的气候研究机构之一。       由MIRO开发的高精度多参数气体分析仪,基于赫里奥特增强腔和中红外激光,可同时高精度测量多达10种温室气体和污染物

量子赛道-加速奔跑

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498154.shtm

量子材料概念溯源

  今天,量子材料(Quantum Materials)是大家熟知的物理名词,对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。  最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W

超导量子干涉器件

  (SQUID) ①直流SQUID:相当于采用超导环路将两个约瑟夫逊结并接起来,形成一种两端器件。在端电压降为零时,它所能通过的最大电流是穿过环路的磁通量的周期函数,周期φ0(等于2.07×10-15韦)称为磁通量子。由于φ0很小,这种周期性的关系为测量磁通提供了极其精密的分度。②射频SQUID:

陆朝阳:“量子鬼才”

  今年6月,《自然》评选出10位有代表性的中国科学家,称之为“中国科学之星”。  1982年出生于浙江东阳的中科院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心教授陆朝阳榜上有名,被《自然》杂志称为“量子鬼才”。  上学时,陆朝阳就爱上了物理学。本科毕业后,陆朝阳师从量子卫星首席科学家、中国科学院院士潘建伟开