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
科学家利用“原子积木”搭建拓扑量子磁体
又是一个深夜，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的C楼实验室灯火通明。2021级博士生王浩紧紧盯着电脑屏幕，十分谨慎地操控着实验，还差两个独立的“原子积木”，一个特殊量子结构的构造就基本完成了。他每一次精确移动“原子积木”，电脑屏幕上的图像都会产生微妙变化。第二天上午，最后两个独立“原子积木”到
拓扑绝缘体内奇异量子效应室温下首现
科技日报北京10月27日电 （记者刘霞）据《自然·材料》杂志10月封面文章，美国科学家在研究一种铋基拓扑材料时，首次在室温下观察到了拓扑绝缘体内的独特量子效应，有望为下一代量子技术，如能效更高的自旋电子技术的发展奠定基础，也将加速更高效且更“绿色”量子材料的研发。 拓扑绝缘体是一种特殊的材料，内
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正可
量子数的应用与研究
基本粒子包含不少量子数，一般来说它们都是粒子本身的。但需要明白的是，基本粒子是粒子物理学上标准模型的量子态，所以这些粒子量子数间的关系跟模型的哈密顿算符一样，就像玻尔原子量子数及其哈密顿算符的关系那样。亦即是说，每一个量子数代表问题的一个对称性。这在场论中有着更大的用处，被用于识别时空及内对称。一般
量子数的重要意义
量子数描述量子系统中动力学上各守恒数的值。它们通常按性质地描述原子中电子的各能量，但也会描述其他物理量（如角动量、自旋等）。由于任何量子系统都能有一个或以上的量子数，列出所有可能的量子数是件没有意义的工作。每一个系统都必需要对系统进行全面分析。任何系统的动力学都由一量子哈密顿算符，H，所描述。系统中
超过50个比特！量子模拟器研究获重大突破
英国《自然》杂志近日发表了两项研究成果，显示量子模拟器出现重大突破：美国科学家的两项独立实验展示了量子模拟器的受控量子比特（相当于经典计算机中的比特）数量达到50多个，可用于研究经典计算机所无法进行的交互任务，模拟出目前真实物理设备达不到的物理条件。 诺贝尔物理学奖得主费曼在上个世纪80年代提
中国科大在拓扑相变量子模拟上取得重要进展
中新社合肥12月18日电 (记者 吴兰)面包圈和茶杯拓扑等价，这是由于他们都有一个穿透的洞，而洞的个数是一个拓扑性质。 拓扑物态是当前物理研究的前沿和主流领域之一，为新材料、新器件的设计带来了新的思路，乃至对人类深入理解宇宙基本粒子的性质都具有重要的意义。2016年，诺贝尔物理学奖便授予了在拓扑
分形子拓扑序和量子纠错研究获进展
量子物态的研究是量子多体物理学的基石，并推动着现代技术的进步。当前，随着量子信息技术的蓬勃发展，量子物态的研究也有了新的潜在应用，例如，为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序（topological order）理论的拓扑编码（topological codes），由于高容错阈值和
分形子拓扑序和量子纠错研究获进展
量子物态的研究是量子多体物理学的基石，并推动着现代技术的进步。当前，随着量子信息技术的蓬勃发展，量子物态的研究也有了新的潜在应用，例如，为量子计算机的设计提供有效的纠错容错方案。基于拓扑序（topological order）理论的拓扑编码（topological codes），由于高容错阈值和
我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器
近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟院士和陈宇翱、姚星灿、邓友金教授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，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10日，相
研究揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月6日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所纳米润滑课题组首次在实验上观察到固—固界面量子摩擦现象，系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系，揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究论文发表于《自然-通讯》。 摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题，数百年来，科学家对这一难
拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究获进展
近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员王林、陈效双和陆卫团队与意大利拉奎拉大学教授Antonio Politano团队、南京大学教授万贤纲团队合作，提出了C3V反演结构特征的第二类狄拉克半金属材料(Type-II Dirac Semimetal)太赫兹探测结构，揭示由本征对称性破缺导致的室温太
基于简并腔中涡旋光子的拓扑量子模拟实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时、韩永建等人将携带不同轨道角动量的光子（又称为涡旋光子）束缚在简并光学谐振腔内，通过引入光子的自旋轨道耦合人工合成了一维的拓扑晶格，为拓扑量子模拟开创了一种新的方法。研究成果4月19日发表于《自然-通讯》。实验装置与理论模型示意图：a. 简并光学谐振腔b.
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日，拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织，由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性，拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
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
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
科学家首次观测到超冷原子气体中的对流超流相
中国科学技术大学潘建伟、苑震生、邓友金等与合作者，在超冷原子量子模拟实验中首次观测到对流超流相这一新奇量子物态，证实了对流的双组分超流体共同形成绝缘体的特性。近期，相关研究成果发表在《自然-物理学》（Nature Physics）上。20世纪30年代，卡皮查、艾伦和迈斯纳等在液氦中发现超流现象，推动
科学家首次观测到超冷原子气体中的对流超流相
中国科学技术大学潘建伟、苑震生、邓友金等与合作者，在超冷原子量子模拟实验中首次观测到对流超流相这一新奇量子物态，证实了对流的双组分超流体共同形成绝缘体的特性。近期，相关研究成果发表在《自然-物理学》（Nature Physics）上。20世纪30年代，卡皮查、艾伦和迈斯纳等在液氦中发现超流现象，推动
科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了这
最快量子随机数生成器面世
由沙特阿卜杜拉国王科技大学与阿卜杜勒·阿齐兹国王科技城科学家联合主导的研究团队，研发出迄今基于国际基准最快的量子随机数生成器（QRNG），其随机数生成速度超其他QRNG近千倍。这一突破将为医疗、金融、国防等依赖高等级数据安全的领域带来革命性变革。相关研究成果发表于新一期《光学快报》杂志。 研究
太阳模拟器
太阳模拟器作为光源，在某种意义上说，可以等同于太阳光源，可以模拟太阳光照射。太阳模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检测，环境研究等。 随着太阳能光伏产业的蓬勃发展，太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯
研究展现全球首个基于刘维尔奇异点拓扑量子热机
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496741.shtm《中国科学报》记者从中科院精密测量院获悉，该院冯芒研究团队与广州工业技术研究院、湖南师范大学、美国宾夕法尼亚州立大学等国内外研究机构合作，利用超冷40Ca+离子实验平台，实现了国际上首
天然碲化铀确认具备拓扑超导性－量子计算迎新契机
据最新一期《科学》杂志报道，英国牛津大学和爱尔兰科克大学等机构合作，开发出一种强大的新技术，首次实验证实天然材料碲化铀（UTe2）具备内在拓扑超导性。这为大规模、容错型量子计算机的核心材料筛选提供了关键方法。量子计算机的量子比特极易受到环境噪声干扰，导致“量子退相干”，这限制了量子计算的稳定性和实用
基于自旋量子调控的固态量子计算研究项目取得系列成果
作为经典计算方式的继承和发展，量子计算能有效处理经典计算科学中的许多具有相当计算复杂度甚至无法完成的难题，比如大数的质因数分解，量子人工智能问题等。图片来源于网络 中国科学技术大学杜江峰主持的重大科学研究计划项目“基于自旋量子调控的固态量子计算研究”发展了先进的自旋实验技术与实验装备，为自旋
世界最快量子随机数发生器发布
记者从中国电子科技集团公司获悉，该集团公司4日在第四届世界互联网大会上发布的高速量子随机数发生器，实时产生速率超过5.4G比特每秒，极限值突破117G比特每秒，刷新了此前中国科学技术大学团队研制高速量子随机数发生器的纪录，成为目前世界上产生速率最高的量子随机数发生器。 量子保密通信技术作为一种
科研人员揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月21日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所纳米润滑课题组在量子摩擦研究方面取得重要进展，研究团队首次在实验中观察到固体和固体界面量子摩擦现象，系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系，揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究成果已发表于《自然·通讯》。摩擦本质和作用机制是摩擦学
上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究...
上海技物所在拓扑量子体系长波室温新机理THz探测研究取得进展近日，中国科学院上海技术物理研究所研究员王林、陈效双和陆卫团队、意大利拉奎拉大学Antonio Politano教授团队和南京大学万贤纲教授团队合作，提出了C3V反演结构特征的第二类狄拉克半金属材料(Type-II Dirac Semime
强磁场中心拓扑绝缘体量子线研究取得新进展
3月28日，国际期刊《自然》子刊《科学报告》(Scientific Reports)发表中科院强磁场科学中心田明亮研究小组的最新科研成果：单晶碲化铋Bi2Te3纳米线中的一维弱反局域化(One-dimensional weak antilocalization in single-cry
二维量子磁体中观察到新奇“拓扑克尔效应”
记者7日从中国科学技术大学获悉，该校国际功能材料量子设计中心访问博士后李肖音等，与中国科学院强磁场科学中心等单位合作，在二维新型量子磁体斯格明子元激发的理论与实验研究中取得重要进展。他们创造性地提出了“拓扑克尔效应”的概念，并将研究成果日前在线发表于国际期刊《自然·物理》。斯格明子的概念起源于粒子物
中科院金属所发现拓扑狄拉克节线量子态
最近，中科院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室研究员陈星秋、博士生李荣汉等通过第一原理计算，在金属铍单质中发现拓扑狄拉克节线量子态。 金属单质铍具有十分罕见的性质，不但极轻高强，而且是优异的等离子体面向材料，但其特殊性质的机理依然成谜。另外，上述拓扑非平庸的表面态从上个世纪80年代起就先