中国科大等利用量子模拟技术实现拓扑数的直接测量
近日，中国科学技术大学教授、中国科学院院士杜江峰领衔的实验课题组和耶鲁大学理论合作者蒋良，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数。研究成果以“编辑推荐”的形式发表在8月4日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。 拓扑数可以用来表征一种特殊的相变——拓扑相变，这种相变无法用朗道对称性破缺理论解释。自量子霍尔效应发现以来，许多拓扑相被理论预测和实验验证，然而在实验上直接测量拓扑数仍然是一项挑战。目前拓扑体系大多在实验上很难制备，一种可行的研究手段是用另一种可控的量子系统模拟它。如果量子模拟器的哈密顿量被调控到和拓扑体系完全一致，那么拓扑体系的全部信息都可以被量子模拟器提取。 之前已有研究人员利用超导量子线路模拟拓扑系统并成功测量陈数，但是他们的测量需要对一个连续空间积分，由于实验条件的限制只能探测有限多的物理量，因而这种测量方式往往误差很大，无法......阅读全文
首个室温拓扑量子模拟器问世
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。研究人员开发的光子拓扑绝缘体（艺术图）。图片来源：美
中国科大等利用量子模拟技术实现拓扑数的直接测量
近日，中国科学技术大学教授、中国科学院院士杜江峰领衔的实验课题组和耶鲁大学理论合作者蒋良，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数。研究成果以“编辑推荐”的形式发表在8月4日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。 拓
首个室温拓扑量子模拟器问世－有助研究物质和光的基本性质
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。 这种装置由一种称为光子拓扑绝缘体的特殊材料制
“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
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组，在拓扑新物态研究中取得最新进展，他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序，并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态：拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
压电效应和拓扑量子相变
近期，美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
量子数的定义
量子数表征原子、分子、原子核或亚原子粒子状态和性质的数。通常取整数或半整数分立值。量子数是这些粒子系统内部一定相互作用下存在某些守恒量的反映，与这些守恒量相联系的量子数又称为好量子数，它们可表征粒子系统的状态和性质。在原子物理学中，对于单电子原子（包括碱金属原子）处于一定的状态，有一定的能量、轨道角
什么是量子数？
量子数(quantum number)是量子力学中表述原子核外电子运动的一组整数或半整数。因为核外电子运动状态的变化不是连续的，而是量子化的，所以量子数的取值也不是连续的，而只能取一组整数或半整数。量子数包括主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋量子数s四种，前三种是在数学解析薛定谔方程过程中引出
中国科大研制出光学量子模拟器用以研究相变机制
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中国科学院量子信息重点实验室李传锋教授研究组成功研制出光学量子模拟器，并首次在纯量子模型中证实描述相变过程的Kibble-Zurek(KZ)理论的绝热—脉冲近似成立。此成果发表在1月24日的《物理评论快报》上。 量子计算机拥有经典计算机所无法比拟的巨大优势。
《科学》：格点规范场理论热化问题得解
从非平衡态过渡到平衡态的热化动力学示意图 制图：陈磊 周肇宇 梁琰 苑震生 规范场理论是现代物理学的基础，在粒子物理学、宇宙学以及凝聚态物理学等领域获得广泛应用。 由于其求解复杂度高，规范场理论体系中仍有很多开放问题。其中，规范场理论描述的物理系统是否可以从远离平衡态经过演化达到热平衡
量子模拟求解格点规范场理论热化问题
中国科学技术大学潘建伟院士、苑震生教授等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的相关研究人员合作，使用超冷原子量子模拟器，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”，在利用量子模拟方法求解复杂物理问题上取得了重要进展。该成果7月15日发表于《科学》。
超越经典计算机的量子模拟器来了
机的量子模拟器来了 近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月
中科大利用量子模拟揭示马约拉纳费米子的量子统计特性
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马约拉纳费米子研究方面取得新进展。该实验室李传锋、许金时、韩永建等与其合作者利用线性光学量子模拟器，首次实验揭示了马约拉纳费米子的非阿贝尔量子统计特性，并进一步演示了编码到马约拉纳零模的量子信息对局域噪声的免疫特性，为实现
我国学者提出拓扑量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518411.shtm
中国科大提出拓扑量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518451.shtm
中国科大提出拓扑量子催化新概念
近日，中国科学技术大学教授曾杰团队和王征飞团队合作，提出拓扑量子催化新概念。研究人员通过巧妙设计，将拓扑量子物态调控方案用于催化实验，为揭示催化反应中拓扑表面态“开关”效应提供了确凿的实验证据。相关成果日前发表于《美国化学会志》。在多相催化中，反应物吸附、电子转移、中间体演变等过程对催化剂的表面环境
量子数的研究历史
表征微观粒子运动状态的一些特定数字。量子化的概念最初是由普朗克引入的，即电磁辐射的能量和物体吸收的辐射能量只能是量子化的，是某一最小能量值的整数倍，这个整数n称为量子数．事实上不仅原子的能量还有它的动量、电子的运行轨道、电子的自旋方向都是量子化的，即是说电子的动量、运动轨道的分布和自旋方向都是不连续
量子数的类型介绍
主量子数量子数描述电子在原子核外运动状态的4个量子数之一，习惯用符号n表示。它的取值是正整数，n=1，2，3，……主量子数是决定轨道（或电子）能量的主要量子数。对同一元素，轨道能量随着n的增大而增加。在周期表中有些元素会发生轨道能量“倒置”现象。例如，在20号Ca元素处，K（19号）的E3d>E4s
中国科大潘建伟院士等在超冷原子量子模拟研究获进展
中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的研究人员合作，在超冷原子量子模拟研究中取得进展。科研人员使用超冷原子量子模拟器，对格点规范场理论中非平衡态过渡到平衡态的热化动力学进行了模拟，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢
中国科大首次量子模拟马约拉纳零模的非阿贝尔几何相位
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子模拟研究中取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性，实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位，并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果于10月19日在线发表在国际期刊《
中国科大首次量子模拟马约拉纳零模的非阿贝尔几何相位
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子模拟研究中取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性，实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位，并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果于10月19日在线发表在国际期刊《
学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于，从未有人见过这种物质状态，至少近50年来一直如此。如今，哈佛大学领导的一个物理学家团队表示，他们终于通过实验模拟并分析
中国科大等首次实现广义索利斯泵的实验观测
近日，由中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室与新加坡国立大学教授龚江滨理论研究组合作，利用金刚石中的单自旋量子模拟器，首次实现了广义索利斯泵的实验观测。相关研究成果发表在《物理评论快报》上。 相传两千多年前，阿基米德设计了一种机械装置，用于把水从低处抽往高
中国科大等首次实现广义索利斯泵的实验观测
近日，由中国科学院院士杜江峰领导的中国科学技术大学微观磁共振院重点实验室与新加坡国立大学教授龚江滨理论研究组合作，利用金刚石中的单自旋量子模拟器，首次实现了广义索利斯泵的实验观测。相关研究成果发表在《物理评论快报》上。 相传两千多年前，阿基米德设计了一种机械装置，用于把水从低处抽往高处。该装置
美国研发出超过50比特的量子模拟器
美国国家标准与技术研究院（NIST）发布消息称，该研究院与马里兰大学联合成立的联合量子研究所（JQI）科研人员利用离子阱制成53个量子比特的模拟器，用来研究量子磁体的相变。这一成果刊登在最新一期的《自然》杂志上。 这一项目的团队利用53个独立的带有电荷的镱金属离子形成模拟系统，这些离子被电
混合量子模拟器能高精度模拟物理过程
瑞士保罗谢尔研究所的两位理论物理学家联合谷歌公司及来自5个国家的大学研究人员，共同开发并测试了一种新型数字—模拟混合量子模拟器。该模拟器不仅能够以前所未有的精确度模拟物理过程，还具有高度灵活性，能力更强，适用于解决从固态物理到天体物理学的广泛问题。这一成果被视为量子计算领域的重要里程碑，相关论文发表
“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南
为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。 拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修