“世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

图为激光耦合薄膜的艺术假想图。周期性的纹路使得薄膜有高反射率,而极小的厚度使得它可以有超低的机械损耗。 观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。 像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如咖啡杯)能否表现出这种量子行为,是现代科学最为有趣的问题之一。而在观测室温宏观物体量子效应这一领域,来自代尔夫特理工大学的科学家有了新进展。他们创造了一种高反射率的薄膜,肉眼可见,并且可以在室温下振动而几乎没有能损。这种薄膜将成为观测宏观物体量子效应的有力候选者。该团队在《物理评论快报》上发表了相关结果。 “想象你推了一把操场上的秋千。现在再想象下,你的这一推可以让秋千不停歇地摇十年。我们在硅片上创造了一个类似的毫米尺度的秋千。”代尔夫特理工大学科维理纳米科学研究所的Simon Gr?blacher教授说。 “为了达到这个目的,我......阅读全文

世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

  观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。  像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如咖啡杯)能否表现出这种量子行为,是现代科学最为有趣的问题之一。而在观测室温宏观物体量子效应这一领域,来自代

“世界上最薄的镜子”有望助人探测宏观世界量子现象

  图为激光耦合薄膜的艺术假想图。周期性的纹路使得薄膜有高反射率,而极小的厚度使得它可以有超低的机械损耗。  观测宏观物体的量子效应是物理学一大热点,新材料有望让物理学家在室温下进行此类实验。  像电子和原子那样微小的物体,它们的行为遵循量子力学,有着叠加态、纠缠和隐形传输等量子效应。宏观物体(比如

量子消相干现象被成功抑制

  据美国物理学家组织网近日报道,美国南加州大学的研究人员日前通过强磁场成功抑制住了量子消相干(即量子相干性消失)现象,为量子计算机的发展扫除了一大障碍。相关论文发表在《自然》杂志网站上。   传统计算机在运算中所采用的是传统比特,在特定的时间中传统比特所代表的是1或0;而量子计算机

新方法揭示质子内量子纠缠现象

美国能源部布鲁克海文国家实验室的科学家开发了一种新方法,可利用高能粒子碰撞产生的数据来探索质子内部结构。结合量子信息科学,他们研究了在电子与质子碰撞过程中释放出的粒子轨迹,及其如何受到质子内夸克和胶子之间量子纠缠的影响。该结果发表在最新一期《物理学进展报告》杂志上,向人们揭示了质子内量子纠缠现象。质

两根填充500个光子的光纤发生纠缠

  据物理学家组织网7月26日(北京时间)报道,量子物理学似乎一直涉及的是一些无限小的事物。而多年以来,瑞士日内瓦大学的研究人员一直试图在更大规模甚至宏观层面上观察到量子物理的性质。最近该研究团队成功让两根填充了500个光子的光纤发生纠缠,不同于以往只有1个光子的光纤纠缠实验,向实现宏观层面的量子纠

经典噪声中量子关联恢复现象被观测到

  中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋教授研究组在量子关联动力学演化的研究中取得重要进展。研究组与英国和意大利的合作者利用一个两粒子体系的简单模型,实验上观测到在没有系统环境反作用下经典噪声中量子关联的恢复现象。这项研究成果11月29日在线发表在《自然· 通讯》杂志上

以色列创新实验实现量子力学现象可视化

  以色列特拉维夫大学科研人员创造性地设计了一种大型机械系统,可通过耦合摆系统的运动实现特殊“拓扑”材料量子力学现象的可视化。相关研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。  该项研究实现了量子力学的三个现象的可视化,分别为布洛赫振荡、齐纳隧道效应以及拓扑介质中的波演化。研究人员观测到了特殊“

揭秘微观世界“小精灵”:量子为人类打开“新世界”

  5月3日,中国首台多光子可编程量子计算机在上海亮相,演示了超越早期经典计算机的量子计算能力,并在世界上首次成功实现十个超导量子比特纠缠。  首颗量子科学实验卫星“墨子号”升空,全球首条远程量子通信骨干网“京沪干线”将正式启用。究竟什么是“量子”,它如何改变我们的生活?今天,让我们一起来认识一下这

量子是什么?从微观世界规律到人类新物理革命

  19世纪末,欧洲一些学者认为从牛顿力学到热力学、电磁理论,人类的“物理学大厦”已全部建成,再没有多少可研究的了。 但是,在1900年,德国物理学家马克斯·普朗克提出了量子理论,为人类开启了探索“微观世界规律”的“新物理革命”。量子理论也与相对论一起,成为现代物理学两大支柱。打开“量子之门”:

我所发表关于钙钛矿量子点的量子相干现象与动力学的综述文章

近日,我所化学动力学研究室光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员与朱井义副研究员团队受邀发表关于胶体钙钛矿量子点中的量子相干现象与动力学光学调控的综述文章。该综述系统总结了钙钛矿量子点在量子光源和自旋量子比特载体等领域取得的研究进展,详细论述了近期开展的光学测量与调控的原理与方案,并展望了基

中国科大在量子模拟实验中观测到“弦断裂”现象

  中国科学技术大学教授潘建伟、苑震生等首次使用超冷原子光晶格系统实现了对格点规范理论中“弦断裂”现象的量子模拟,为理解强相互作用体系中的禁闭行为与相变机制提供了重要的实验依据。研究成果以“编辑推荐”形式发表于《物理评论快报》,并被美国物理学会《物理》杂志作为研究亮点专门报道。  规范理论是现代物理

中国学者展望分子碰撞中的量子干涉现象研究

  11月19日,中国科学技术大学王兴安教授和中国科学院大连化学物理研究所、南方科技大学杨学明院士应邀在《科学》杂志发表题为“分子双狭缝实验”的评述文章,深入探讨并展望了分子碰撞中的立体动力学与量子干涉现象研究。  1801年,英国物理学家托马斯·杨以著名的杨氏双狭缝实验证实了光具有波动特性,这一实

研究发现化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象

中国科学技术大学王兴安教授课题组与中国科学院大连化学物理研究所孙志刚研究员和杨学明院士课题组合作,发现了基元化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象,揭示了电子自旋-轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。这一研究成果于2021年2月26日发表在《科学》(Science)杂志上。 自1925年乌伦贝

重大科学研究计划量子有序现象及其多场调控项目进展顺利

   8月15日,国家重大科学研究计划2013年项目“量子有序现象及其多场调控研究”中期总结会在北京召开。项目责任专家、项目专家组成员、项目研究团队参加了会议。   首先首席科学家方忠研究员对项目前两年总体执行情况进行了汇报;随后各课题负责人对课题进展情况、取得的研究成果以及下一阶段的规划做了详细总

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

美科学家造出全新量子物质形态

  据物理学家组织网6月7日报道,美国斯坦福大学上周宣布,他们用金属镝(dysprosium)造出世界上第一个双极量子费米子气体。研究人员认为,该费米子气体兼具晶体和超流液二者看似矛盾的特征,是一种全新的量子物质形态。这标志着人们在理解费米子系统性质,将凝聚物质物理学中的超

物理所观测到欠阻尼约瑟夫森结中的量子位相扩散现象

  布朗粒子在倾斜周期势中运动所产生的经典或量子位相扩散(classical or quantum phase diffusion)是许多物理、化学以及生物系统(如约瑟夫森结、冷原子、凝胶粒子、玻色-爱因斯坦凝聚体、二维电子气、分子马达以及蛋白质等)研究的重要方面,并具有广泛的应用价值

让量子现象“肉眼可见”——2025年诺贝尔物理学奖成果解读

  量子力学诞生百年之际,瑞典皇家科学院7日将2025年诺贝尔物理学奖授予约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷和约翰·M·马蒂尼斯三名量子物理学家。正是他们在前人百年探索基础上的开创性发现,让我们“看见”曾只存在于微观领域的量子现象,也为新一代量子技术的发展奠定了坚实基础。  系列开创实验  量子力学以

电泳现象的应用现象

电泳已日益广泛地应用于分析化学、生物化学、临床化学、毒剂学、药理学、免疫学、微生物学、食品化学等各个领域。在直流电场中,带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳(electropho-resis)。1807年,由俄国莫斯科大学的斐迪南·弗雷德里克·罗伊斯(Ferdinand Frederic R

量子通信是迄今唯一被严格证明无条件安全的通信方式

   打个电话,会不会被窃听?通过网络传送一份保密文件,途中被他人窃取咋办……现代社会,信息安全面临的问题越来越多。  有没有一种不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?近些年来,量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。  一问:什么是量子?  量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的

走近“颠覆性技术”:量子通信能否取代传统通信?

   打个电话,会不会被窃听?通过网络传送一份保密文件,途中被他人窃取咋办……现代社会,信息安全面临的问题越来越多。  有没有一种不可破译的保密方式,能让传送的信息绝对安全可靠?近些年来,量子通信技术的飞跃发展正让梦想成为现实。  一问:什么是量子?  量子是光子、质子、中子、电子、介子等基本粒子的

超冷原子中首次实现“超纠缠”态

  美国加州理工学院团队在最新一期《科学》杂志上报告称,首次在超冷原子体系中实现了“超纠缠”态。这一突破性成果标志着人类对这些原子的量子特性实现了前所未有的控制,或为量子计算以及旨在探索物理学基本问题的量子模拟开辟新路径。  自20世纪90年代以来,研究人员一直在努力利用激光和电磁力使原子达到超冷状

量子具有什么特性又有什么作用

量子究竟是什么量子(quantum)是现代物理的重要概念。即一个物理量如果存在最小的不可分割的基本单位,则这个物理量是量子化的,并把最小单位称为量子。1900 年,普朗克首次提出量子概念,用来解决困惑物理界的“紫外灾难”问题。紫外灾难:19世纪末,科学界许多科学家已经开始深入研究电磁波,由此诞生了黑

中国科大在超导量子临界现象的基础理论研究中取得进展

  近期,中国科学技术大学近代物理系副教授刘国柱课题组在凝聚态体系中量子临界现象理论研究方面取得新进展,提出了一个在量子临界体系中实现衍生超对称的必要条件,为在凝聚态物理中找寻有效超对称提供了有价值的限制和理论指导,相关研究结果以Absence of emergent supersymmetry i

物理所等铁基超导体中量子临界现象研究获进展

  在凝聚态物理中,通过化学掺杂、压力、磁场等非温度因素调控来实现的零温下相变被称之为量子相变,如果发生的量子相变属于二级相变,那么其对应的零温下参量临界点就称之为量子临界点。理论上认为,量子相变及其相关涨落是非常规超导材料中诸多奇异量子物性的物理根源之一,确认量子临界点存在与否也成为实验上的重要挑

拓扑狄拉克节线量子态诱发表面电声耦合反常增强现象

  最近,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料设计与计算研究部的研究人员及合作者发现了金属铍表面的巨大电声耦合的反常增强是其块体材料中拓扑狄拉克节线量子态诱发的。因为该节线态会导致鼓膜类拓扑表面态,它们在表面费米能级附近局域,增高了态密度,尤其是通过与低频区表面声子的耦合诱发了巨大的电声

原子间单量子能量交换首次实现

  据美国物理学家组织网2月23日报道,美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子(离子)之间建立了直接运动耦合,实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程,可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。   研究人

大连化物所:分子光解离通过单一锥形交叉反应通道的量子干涉现象

  量子干涉是量子力学的核心原理,是微观粒子波动性的重要体现。21世纪初,研究人员首次在水分子的121.6nm光解离实验中观测到来自两个不同锥形交叉区解离通道的量子干涉,此后,量子干涉现象在化学反应中被陆续揭示。迄今为止,这些干涉现象大多源于两条空间上可区分的反应路径,类似双缝干涉。相比之下,光学中

物理所合作在重费米子材料量子临界现象研究中获进展

  超导的出现与材料中的结构、磁或价态的不稳定性密切相关。在这些不稳定性所导致的相变点附近存在强烈的热或量子涨落,会引起电子配对产生超导。在强关联材料中,非常规超导往往出现在零温反铁磁相变(量子临界点)附近,表明非常规超导依存于磁性量子涨落。实验上对反铁磁母体加压/磁场或化学掺杂,往往可以在磁性相变