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
超导器件可以模拟分子振动光谱啦！
量子化学模拟已成为量子计算机的「杀手级」应用之一。近年来，Google，IBM和其他IT公司为了模拟分子结构，一直在设计越来越好的超导比特。最开始，为了计算分子的基态能量,人们提出了量子相位估计算法。然而，这种量子算法的可扩展性对于目前的量子技术来说要求太高。一种替代方法被称为“变分本征值求解法
拓扑世界“新交规”！我国学者提出新型类脑计算方案
7日，记者从南京大学获悉，该校物理学院缪峰教授、梁世军副教授团队联合南京理工大学程斌教授通过构筑特殊堆垛构型的魔角石墨烯器件，观测到电子型铁电性与拓扑边界态的共存，并基于可选择的准连续铁电开关，首次提出了噪声免疫的类脑计算方案，该工作为开发基于拓扑边界态的新型低功耗电子器件开辟了全新的技术路线。相关
中国科大提出并实现新型量子随机数发生器
新型半设备无关量子随机数发生器结构示意图 中国科大供图 随机数是信息时代的一种重要基础资源。量子随机数发生器基于量子物理原理产生具有内禀随机性的真随机数，为科学仿真、密码学等领域提供了极大的助力。在目前受到广泛关注的量子保密通信中，量子随机数发生器更是其中的关键环节。然而，现实中的量子随机
科学家建立“拓扑电子材料目录”
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的研究组发展出一套自动计算材料拓扑性质的新方法，在近4万种材料中发现了8千余种拓扑材料，十几倍于过去十几年间人们找到的拓扑材料的总和，并据此建立了拓扑电子材料的在线数据库。国际学术刊物《自然》在线发表了该成果【1】。 拓扑学是数学的重要分
电池模拟器作用是为了模拟电池的工作特性
在电池管理系统测试中，经常需要用到电池模拟器，这里做个简单的介绍，后续针对特定问题慢慢展开叙述。 动力电池作为电源，具有特殊的输出特性，即具有输出电压随着电流、温度、SOC等因素变化的特性； 并且具有能量双向流动特性（即可以进行充电和放电），这是普通稳压电源不具备的特性。
物理所预言一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应
日前，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）孙庆丰和谢心澄研究员在铁磁石墨烯体系中预言了一种新类型的拓扑绝缘体和量子自旋霍尔效应【PRL，104,066805(2010)】。 近几年来，一种全新的量子物质态――拓扑绝缘体已蓬勃兴起。与传统的绝缘体比较，拓扑绝缘体有
在运用拓扑量子化学理论解释催化活性起源方面获进展
自从1925年H.S Taylor提出催化活性中心的概念以来，人们试图通过各种方法与理论理解催化活性的起源，以期能够快速而准确地预测活性中心的位置，并达到设计高活性催化材料的目的。这其中，基于中间物吸附/脱附以及d带中心等理论的密度泛函理论计算取得了巨大的成功。但是这种方法算量巨大，对算力和人力都提
电池模拟器的作用特点介绍
电池模拟器是专门为新能源电动汽车行业的电机控制器，驱动电机，整车测试实验研发的，用于取代动力电池的设备。 回馈电网是指： 采用先进的IGBT器件和相幅控制PWM算法，可用于提高变频器的减速制动能力； 同时将电机在制动过程中产生并输入到变频器的能量回馈到电网； 从而
太阳光模拟器操作指南
太阳光模拟器操作指南：（1）仪器对湿度要求特别高，开机之前必须有抽湿机将操作间内的湿度维持在50℅以下。（注意：如果模拟器的光源使用时间长的需要用标准硅电池进行校准，需要仪器负责人操作。）（2）打开模拟器主机开关，然后打开电源开关，按“Lanp Start”键打开光源，待仪器稳定15分钟以后方可进行
太阳模拟器设备你知道多少？
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。 太阳电池是光谱选择性器件，其光电灵敏度随太阳光谱分布变化而变化，自然阳光光谱分布不稳定会影响光伏测试结果的可重复性，而且由于自然阳光的总辐照度无法调节，对其光谱分布与标准条件
国际领先！“天河二号”算出量子霸权标准
谷歌近日发表于《自然》杂志的论文宣布实现了量子霸权。记者4日获悉，在国际上率先开启称霸标准研究的、国防科技大学计算机学院吴俊杰带领的QUANTA团队，联合信息工程大学等国内外科研机构，提出了量子计算模拟的新算法。该算法在“天河二号”超级计算机上的测试性能达到国际领先水平，谷歌的工作也引用了这项结
我国科学家实现迄今最快实时量子随机数发生器
中国科学技术大学教授潘建伟、张军等联合浙江大学教授储涛研究组，通过研制硅基光子集成芯片和优化实时后处理，实现了速率达18.8 Gbps迄今最快的实时量子随机数发生器。相关研究成果日前以封面论文的形式发表于《应用物理快报》。 随机数是一种重要的基础资源，在信息安全、密码学、科学仿真、博彩业等众多
中国学者在百比特超导芯片上实现新型拓扑边缘态
拓扑边缘态作为量子世界最为迷人的“景观”之一，在量子信息中具有重要的应用价值。8月27日，浙江大学物理学院王浩华、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队联合清华大学邓东灵团队在《自然》发表最新研究论文，在百比特超导量子芯片上实现了一种新型的“热”拓扑边缘态：在非无序、存在热激发的有限温量子体系中
聚焦噪声免疫，拓扑世界有了“新交规”
，并基于可选择的准连续铁电开关，首次提出了噪声免疫的类脑计算方案。日前，相关研究成果发表于《自然—纳米技术》。电子在传统半导体材料中与拓扑量子材料中的传输方式，就如同行驶在杂乱的街道（左）和高速公路上（右）的车辆。课题组供图半导体芯片中最基本运算单元的工作机制依赖于电子的传输。传统材料中的电子传输会
二维磁性超导异质结量子物态调控研究获进展
中山大学物理学院教授钟定永团队在国家自然科学基金、国家重点研究计划等项目的资助下，在二维磁性-超导异质结量子物态调控研究方面取得新进展。相关成果近日发表于《纳米快报》（Nano Letters）。磁性与超导电性是广受关注的宏观量子现象。当磁性材料与超导材料形成异质结时，由于两种物态的相互竞争与耦合，
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
我国学者发现多体量子相变的新动力学行为
图1 光晶格超流至Mott态Kibble-Zurek动态相变，左图为改进后的光晶格准动量测量，右图为绝热和非绝热速率条件下超流相至Mott绝缘体的非相干比例 在国家自然科学基金项目（批准号：91736208）等资助下，北京大学信息科学学院陈徐宗、周小计教授团队与清华大学物理系胡嘉仲、陈文兰教授团队
国产高速量子随机数发生器产生速率刷新世界纪录
我国量子保密通信领域迎来又一突破。中国电子科技集团４日晚间发布了一款新型高速量子随机数发生器，量子随机数实时产生速率大于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６８Ｇ比特每秒的记录，成为目前世界上产生速率最高的量子随机数发生器。 按照密码设计的基本原则——“
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
我国首个城市“双碳”模拟器发布
近日，由中国科学院大气物理研究所主办，济南市科学技术局协办的“城市碳达峰碳中和高端战略研讨会”在济南举行。会上发布了我国首个城市“双碳”模拟器，该模拟器将为城市绿色低碳高质量发展提供重要数值模拟技术平台，为政府碳排放动态调控和产业优化升级管理提供有力的科学支撑。会上首发了“济南‘双碳’模拟器”(1.
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
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
物理所等提出一类基于铁基非常规配对的拓扑超导体
近年来，铁基高温超导体作为自赋性拓扑超导体，引起了科研人员的兴趣。理论研究表明，铁基高温超导体是一个理想的实现Majorana零能模的体系；科研人员在多个铁基材料表面观测到Majorana零能模，揭开了在铁基超导体系中探寻Majorana零能模的序幕，这使铁基超导体可能成为拓扑计算的载体。 但
拓扑物理学即将迎来爆发吗
拓扑物理学领域可能即将迎来它的爆发。2月28日凌晨，来自中科院物理所、南京大学和美国普林斯顿大学的3个研究组分别在《自然》杂志发布了最新相关研究成果。 他们的研究表明，数千种已知材料都可能具有拓扑性质，即自然界中大约24%的材料可能具有拓扑结构。 这个数字让人震惊。因为在这之前，科学家知道
科学家使用量子模拟器观测规范理论中准粒子禁闭的微观动力学行为
中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与合作者，在超冷原子量子模拟实验研究中取得重要进展。该团队首次观测到格点规范理论中的禁闭相与非禁闭相转化的微观动力学过程，为剖析复杂的量子多体现象提供了新的研究手段。近日，相关研究成果发表在《自然-物理学》（Nature Physics） 上。禁闭是一类非常有趣的物理
科学家使用量子模拟器观测规范理论中准粒子禁闭的微观动力学行为
中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与合作者，在超冷原子量子模拟实验研究中取得重要进展。该团队首次观测到格点规范理论中的禁闭相与非禁闭相转化的微观动力学过程，为剖析复杂的量子多体现象提供了新的研究手段。近日，相关研究成果发表在《自然-物理学》（Nature Physics） 上。禁闭是一类非常有趣的物理
“马约拉纳零模”现象证据发现
科技日报北京3月15日电 （实习记者张佳欣）据微软创新故事网站14日最新消息，微软Azure量子系统朝着创建拓扑量子位迈出了关键一步，其研究人员发现了被称为“马约拉纳零模”现象的证据，构建了可扩展的拓扑量子比特，这是其建造通用量子计算机计划的关键，或将为拓扑量子计算铺平道路。量子计算本身就是一个奇怪
万物皆可拓扑？物理学家发现奇妙拓扑态的材料俯拾皆是
“脆弱拓扑”是一种新发现的量子现象，它可以让材料获得奇异且激动人心的性质。 材料中隐藏的数学越来越神奇了。物质的拓扑态（由于电子的“扭结”量子态所产生的奇异性质）从罕见的稀奇玩意变成了物理学最热门的领域之一。现在，理论物理学家意识到拓扑无处不在，并将其认定为固态物质形态中最重要的一环。扭开一个
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计算。尽管目前
量子场论预测结果首获实验证实，为研究和理解量子纠缠打开大门
纠缠是一种量子现象，其中两个或多个粒子的属性以某种方式相互关联，人们无法单独描述单个粒子的性质，只能描述整体系统的性质。粒子的纠缠最终决定了材料的性质，但人们却很难理解“纠缠”。据最新一期《自然》杂志报道，奥地利因斯布鲁克大学和奥地利科学院量子光学和量子信息研究所研究人员开创了一种新方法，首次通