中国科大在量子模拟器研究方面获进展开拓新研究方向

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子模拟器研究中取得重要进展,该实验室李传锋教授研究组研制出非局域量子模拟器并模拟宇称-时间(Parity-time, PT)世界中的超光速现象。该成果首次展示了非局域性在量子模拟中的重要作用,为量子模拟器的发展开拓了新的研究方向。研究成果发表在8月8日的《自然 · 光子学》上。 量子模拟器是解决特定问题的专用量子计算机,它最初是由费曼于1981年提出的。目前人们更多关注量子模拟器的量子加速能力,操控的量子比特数越多,则运算能力越强。研究表明,如果操控量子比特数达到30个左右,量子模拟器的运算能力就能超过普通的经典计算机。目前实验上能操控10个左右量子比特。然而本研究成果首次揭示了量子模拟器的另一个重要优势,即量子非局域特性。非局域量子模拟器可以用来研究一些量子物理基本问题,对这类问题经典计算机在原理上是无法求解的。 宇称-时间(PT)对称理论是由美国物理学家Ben......阅读全文

物理所重费米子理论研究获进展

  作为典型的强关联电子系统,重费米子体系中的电子表现出丰富的多体量子行为,其准粒子的有效质量在低温下可以达到自由电子质量的上千倍,超过缪子的质量。这些低温重电子产生于晶格中每个格点上的局域f电子自旋与导带电子自旋的集体纠缠。随着温度降低或两种自旋之间相互作用的增强,临近格点间的自旋纠缠产生强烈的相

量子工程非平衡掺杂实现高效p型超宽禁带氮化物材料

  近日,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员黎大兵团队和中科院半导体研究所研究员邓惠雄合作,报道了一种通过量子工程非平衡掺杂实现高效率p型超宽禁带氮化物材料的方法。该研究发现,将GaN量子点引入高Al组分AlGaN材料体系中,可以提升材料局部价带顶能级,使得Mg受主激活能大幅度降低,从而获

中国科大实现多自由度超纠缠态的量子存储

  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量子存储研究方向取得系列进展,该实验室教授史保森小组实现了两个存储单元之间的高维纠缠及多自由度的超纠缠,主要研究成果分别于10月21日和11月14日发表在国际光学期刊《光:科学与应用》[Light: Sci. & Appl

量子模拟突破:原子间距缩小至50纳米

研究人员开发出一种技术,可以将原子排列间隔缩小至50纳米。图片来源:物理学家组织网科技日报北京5月5日电 (记者张佳欣)利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起,有助科学家探索奇异物质状态,构建新型量子材料。传统上,这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在,美国麻省理工学院研究人员开发出一种

我国学者提出磁性外尔半金属中“自旋轨道极化子”概念

  磁性量子材料的缺陷工程及其局域量子态自旋的调控,有望用于构筑未来实用化的自旋量子器件,是目前凝聚态物理研究的热点领域之一。近年来,基于过渡金属的笼目晶格(kagome lattice)化合物成为揭示和探索包括几何阻挫、关联效应和磁性以及量子电子态的拓扑行为等丰富物理学性质的新颖材料平台。在这些近

半导体所在纳米点棒异质结超低频拉曼光谱研究中获进展

  胶体半导体纳米微晶,如CdSe纳米点、CdS纳米棒因其光致发光和光致发光效率很高且发射波长的粒径可调等优良光学和电学性质而在光电器件等方面有重要应用。目前这些应用已经拓展到了激光二极管、激光器、显示屏以及生物标记等领域。将纳米点和纳米棒进行组装可以得到纳米点棒异质结,不同类型的材料组合可以得到不

重大突破:量子材料表现出类脑“非局部”行为

科技日报北京8月9日电 (记者张佳欣)据最新一期《纳米快报》报道,美国加州大学圣迭戈分校领导的面向高能效神经形态计算的量子材料(Q-MEEN-C)项目报告了最新研究成果:他们发现相邻电极之间传递的电刺激也会影响非相邻电极,这被称为非局部性。这一成果是向开发出模仿大脑功能的神经形态计算设备迈进的一个重

爱因斯坦相对论遇挑战-现代物理学或被重写

欧洲科学家发现中微子超光速现象 违背爱因斯坦相对论 现代物理学或被重写这回,爱因斯坦错了?   突破光速、超越时空是不少科幻小说的主题,但爱因斯坦的相对论断言光速是任何物质在真空中的最快速度,小说家的幻想没有依据。一些欧洲科学家在实验中发现,中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认,爱因斯

德科学家成功使用特殊晶体-让光停留60秒

  光线是目前已知宇宙中传播速度最快的,在空气和真空中,光速接近每秒30万千米;但在通过某些透明介质时,比如水或者玻璃,由于折射的关系,光速会稍微减慢,当然,这种减速极其有限,这一过程根本不可能被人们感知。   不过,科学家希望通过类似的效应来拦截、捕获并重新释放光,这是研制量子中继器的

大规模异质集成光量子芯片研究取得进展

光量子芯片是推动光量子信息技术走向实用化的必然趋势。当前,主流光量子芯片大多依赖基于非线性光学过程的概率性光源产生单光子信号,但光子发射具有“几率”特性,导致发射效率低、多光子量子比特制备困难。相比之下,固态原子具有类原子的二能级结构,可实现确定性、高效率的单光子发射,是实现片上多光子量子比特制备的

2025年度“墨子量子奖”公布

近日,墨子量子科技基金会公布,2025年度“墨子量子奖”(The Micius Quantum Prize 2025)授予量子模拟领域的三位先驱科学家:马克斯·普朗克量子光学研究所/慕尼黑大学教授伊曼纽尔·布洛赫(Immanuel Bloch)、苏黎世联邦理工学院教授蒂尔曼·埃斯林格(Tilman

智能超算科研的赛道上,这家实验室在前行

将传统超算预计1万年才能完成的量子模拟计算缩短至150秒,让计算更智能,完成这项任务的是一群正在智能超算科研赛道奋力奔跑的青年人,今天的《奋斗者正青春》,我们来认识之江实验室智能超算团队。 眼下,浙江省已进入汛期,在之江实验室智能超算研究中心,团队成员正对长三角地区的海量气象数据进行实时分析运算

科学家发现光子晶体可调控等离激元光催化反应机制

  近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在等离激元耦合光子晶体光催化研究中取得新进展。团队通过将金(Au)等离激元纳米颗粒组装在二氧化硅(SiO2)光子晶体中,并辅之以铂(Pt)催化剂,构建了三维催化剂PtAu/SiO2,实现了光子和等离激元量子效应的协同,进而以光催化甲

相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展

  超冷原子量子气体具有优越的可调控性,利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用,为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前,实验上已经发展了多种方法合成规范场,并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而,这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围,对于相互作用和

“纳米飞船”将以20%光速奔向半人马座

   4月12日,在纽约新世贸中心观景台,斯蒂芬·霍金在发布会上介绍“突破摄星”计划。 嘉宾在发布会上展示名为“星片”的电脑芯片。  据英国《自然》杂志网站13日报道,俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳和著名科学家斯蒂芬·霍金12日宣布,将携手启动又一个1亿美元的项目——“突破摄星(Breakthrough

折光仪是反映光速的测量仪器

  折光仪是反映光速的测量仪器。测量结果不会直接显示光速,但与光在空气中的光速直接关联,这种密切联系称为折光率。因此如果某种折射率为1.5的物质,则表示光速在空气中的传播速度比在该物质中传播的速度快了大约50%。  折光率和物质本身属性密切相关。决定其因素有温度和波长(通常说的颜色)。因此当使用折光

黑洞旋转边界线速度接近84%光速

  艺术家笔下的超大质量黑洞   据国外媒体报道,我们现在知道黑洞来源于恒星的演变,而关于黑洞的假说最早可追溯到牛顿时代,牛顿的经典力学认为引力作用是相互的,宇宙中任何一个物体都会受到力的作用,同时也提出了一种假设,认为光也与其他物体一样,也是受到制约的,此后就有科学家认为宇宙中可能存在一种看不见

量子点敏化太阳电池转换效率首超8%

  4月20日,记者从华东理工大学获悉,该校化学学院钟新华课题组在量子点敏化太阳电池(QDSC)的研究中再次取得重大突破,将该类电池光电转换效率纪录提升到经第三方认证的8.21%,较先前由该课题组创造的6.82%的纪录提高了20%。相关成果发表于《美国化学会志》。  高效率、低成本太阳电池是解决化石

我国科学家开发“超灵敏量子技术”,助力搜寻暗物质

  11月23日电(记者徐海涛)近期,中国科学技术大学彭新华教授研究组与德国科学家合作开发出一种新型超灵敏量子精密测量技术,并用于暗物质的实验直接搜寻,实验结果比先前国际最好水平提升至少5个数量级。国际权威学术期刊《自然·物理学》日前发表了该成果。  在宇宙物质质量中,普通物质约占15%,其余85%

超纯砷化镓电子态遵守量子力学法则

  据美国每日科学网站7月27日报道,美国科学家成功制造出了超纯的砷化镓,并让其呈现出某种特殊的状态,在这种状态下,电子不再遵守单粒子的物理学法则而被它们之间的相互作用(由量子力学法则来解释)所掌控,这种超纯材料和状态都有望用于高速量子计算机的研究中。   量子计算机使用电子的量子力

量子点敏化太阳电池转换效率首超8%

  4月20日,记者从华东理工大学获悉,该校化学学院钟新华课题组在量子点敏化太阳电池(QDSC)的研究中再次取得重大突破,将该类电池光电转换效率纪录提升到经第三方认证的8.21%,较先前由该课题组创造的6.82%的纪录提高了20%。相关成果发表于《美国化学会志》。  高效率、低成本太阳电池是解决化石

我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

中新社合肥1月13日电 (张俊 张梦怡)记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉,该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。 量子计算在原理上可通过特定算法,在一些具有重

超灵敏量子生物传感器能“潜入”细胞读信号

  将超灵敏的量子传感器置入活细胞中,用于追踪细胞变化、早期发现癌症和其他疾病,是当前最前沿的研究方向之一。最近,美国芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究团队开发出一种全新的金刚石量子生物传感器,不仅能顺利“潜入”细胞内部,还比以往更稳定、更灵敏。相关论文发表在最新一期《美国国家科学院院刊》上。  许

我国超冷原子量子模拟研究获重大突破

  最近,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作,在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋—轨道耦合的基础上,首次在实验上成功确定自旋—轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图,标志着我国在超冷原子量子模拟这一重要实验领域占据了一席之地。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的《自然

中南大学在莫尔超晶格量子器件研究领域取得新成果

  近日, 中南大学物理与电子学院教授刘艳平、何军与美国加州州立大学北岭分校Gang Lu、澳大利亚悉尼大学刘宗文以及湖南大学潘安练、段曦东教授等国内外学者合作,在《先进材料》(Advanced Materials)上发表题为“TMDCs莫尔超晶格层间耦合效应的量子调制”的研究论文。中南大学物理与电

基于量子限域离子超流体的神经信号传输过程

  传统的Hodgkin-Huxley模型认为,神经信号传输是通过动作电位沿着神经元轴突进行传播,动作电位是由K+/Na+在Na/K泵的离子扩散产生的,而其余大部分Na/K泵是静止的。这种离子流体是熵驱动的无序流体,离子扩散过程需要消耗大量能量,类似于多米诺骨牌效应,传播速度相对较慢(~1 m/s)

中国科大在超冷化学量子模拟领域取得重要进展

  中国科学技术大学教授潘建伟及其同事赵博、陈宇翱等在超冷分子和超冷化学量子模拟研究领域取得新进展,他们首次在实验上直接观测到超低温度下弱束缚分子与自由原子间发生的态态的化学反应,实现了可控态态反应动力学的探测,从而向基于超冷分子的超冷量子化学的研究迈进了重要一步。7月4日,这一重要研究成果以研究长

Sciencetech自移光束角太阳模拟器

  高度准直的太阳模拟器,具有自动移动光束角移动   Highly Collimated Solar Simulator with automated beam angle movement   太阳模拟器是为美国国家航天局开发的。该机构有一系列需要进行太阳模拟的项目,而当一个有严格要求的新项目

太阳模拟器的常规组成结构分析

太阳模拟器是一种在室内模拟太阳光的设备,在光伏行业,它主要用于太阳电池和组件的电性能测试、光老化试验,热板耐久试验等。一个常规的太阳模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成。 1、光源 光源是太阳模拟器的重要部件,光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用,可选的包括

Nat-Med:器官芯片体外模拟器官患病

5月11日,来自哈佛大学等研究机构的一组研究人员利用合成干细胞成功制备器官芯片,从而实现了器官在体外生长,模拟了病变组织的生长情况。这是科学家首次成功模拟人类组织患病的研究。该研究的成功使得人类在个性化医疗方面前进一大步  5月11日,来自哈佛大学等研究机构的一组研究人员利用合成干细胞成功制备器官芯