《自然》:复旦观测到量子自旋液体分数化激发

复旦大学物理学系赵俊课题组与陈钢课题组及合作者利用中子散射技术在量子自旋液体候选材料YbMgGaO4中首次观测到了分数化自旋激发----完整的自旋子激发谱,这一结果为该体系中量子自旋液体态的实现提供了强有力的证据。12月5日,相关研究成果在线发表于《自然》(Nature)杂志。 据悉,复旦大学物理学系研究生沈瑶、李耀东、沃弘樑为该论文的前三名作者,该项研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和“千人计划”青年项目共同资助。 量子自旋液体:一种全新的物质态 量子自旋液体是指系统中有很强的自旋关联,但是到绝对零度都不出现磁有序的一种新的物质态。这一概念最早在1973年由现代凝聚态之父P. W. Anderson从理论上提出。Anderson在研究反铁磁三角格子体系时,认为其基态可能是共振价键自旋液体态。这个概念在1987被Anderson用来解释高温超导机理,引起了广泛关注。在此之后,研究者发现量子自旋液体在量子计......阅读全文

溶液内“操控”量子自旋?中国科学家率先做到!

量子,来源于拉丁语的quantus,意为“有多少”。一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,就说这个物理量是量子化的。通俗来说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。 自普朗克提出这一概念以来,绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论,量子也因其“神秘性”成为微观世界探索

国际科研团队:量子自旋液体基态首次观测到了

  由来自美国、德国和加拿大的科学家组成的国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文称,他们在磁性材料Ce2Zr2O7上首次观测到了“量子自旋液体基态”,最新研究有望为量子计算机设计开辟新方向。  自旋是电子拥有的与旋转有关的内部特性,正是自旋使磁铁内的材料具有磁性。在某些材料内,自旋会导致结构

新型自旋量子放大技术灵敏度达飞特斯拉水平

  中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室教授彭新华研究组在自旋量子精密测量领域取得重要进展,首次提出和验证了Floquet自旋量子放大技术,灵敏度达到了飞特斯拉水平。相关研究成果日前在线发表于《物理评论快报》,并被选为“编辑推荐”文章。  随着量子力学基础研究和科学技术的发展,通过原子、分

硅基量子芯片自旋轨道耦合强度实现高效调控

  中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《

二维材料中首次实现核自旋量子位控制

  据15日发表在《自然·材料》上的论文,美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维(2D)材料中的核自旋,实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器,首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技

物理所合作取得量子自旋液体研究新进展

  量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子

我国实现单个自由基量子自旋转换调控

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量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”

  据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。   量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在

物理所合作取得量子自旋液体研究新进展

  量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子

物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应

  最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理,系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙,预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。     近几年来,拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展,并成为凝聚态物理研

部分坍塌的量子比特可通过“自旋回声”恢复状态

  在同一时间处于两种不同状态是量子比特的一个显著特点,测量量子比特会导致这种叠加态崩溃,使其塌缩成一个单一态。这个测量过程以及由此造成的量子比特坍塌似乎是不可逆转的。但据物理学家组织网11月12日(北京时间)报道,牛津大学的一个团队在《物理评论快报》上发表论文称,他们的实验证明,有一种方法可以原则

核磁共振中的自旋偶合与自旋分裂规律及特征

  该文主要盘绕核磁共振波谱仪做的进一步剖析引见。   1.自旋巧合与自旋团结的根本概念   在有机化合物分子中,每一个原子核的四周除了电子以外,还存在着其他带正电荷的原子核,其中的自旋量子数不等于零的原子核互相间存在着干扰作用,这种干扰作用不影响磁性核的化学位移,但对核磁共振图谱的外形有着显著

潘建伟等首次在超冷原子体系中观测到任意子激发

  记者从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等人近期在国际上首次通过量子调控的方法,在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子,并证实了任意子的分数统计特性,向着实现拓扑量子计算迈出了重要一步。国际权威学术期刊《自然·物理学》日前发表了该成果。   组成物质世界

质子自旋耦合的原因

在外磁场的作用下,质子是会自旋的,自旋的质子会产生一个小的磁矩,通过成键价电子的传递,对邻近的质子产生影响。质子的自旋有两种取向,假如外界磁场感应强度为自旋时与外磁场取顺向排列的质子,使受它作用的邻近质子感受到的总磁感应 强度为B0+B',自旋时与外磁场取逆向排列的质子,使邻近的质子感受到的

最新研究确定Zc(3900)的自旋和宇称量子数

  8月16日,北京谱仪III(BESIII)实验国际合作组关于Zc(3900)的自旋和宇称量子数测量的文章发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被《物理》(Physics)杂志编辑作为特色研究论文推介。在这篇题为“完善四夸克态档案”(Filling in a

研究实现硅基量子芯片自旋轨道耦合强度高效调控

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质

中国科大在石墨烯分子条带中实现自旋量子通道转换

  近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室崔萍与曾长淦研究组通过理论与实验互动性合作,证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环,可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度,并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向,以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道,从而多方位地展示了未来自旋电子

物理所等理论预言新型Kagome晶格量子自旋液体态

  量子自旋液体是一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子物质形态,其基本概念最早由诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年提出。之后,人们尝试利用自旋液体来解释高温超导的现象。近年来,随着实验上大量阻挫量子自旋材料的出现,找到具有自旋液体基态的材料变得越来越有可能。从实验和理论两

中国科大实验实现对32自旋链的压缩量子模拟

  近日,中国科学技术大学杜江峰教授课题组李兆凯等在国际上首次实验实现了压缩量子模拟方法,将原先需要n量子比特的量子模拟任务压缩到仅需log(n)量子比特并在实验中成功实现。利用该方法,他们使用核磁共振量子模拟器成功研究了一个32自旋链的基态性质。这一实验的成功实现预示着量子模拟能解决的问题尺度将大

中国科学院大学苏刚发《物理评论快报》:超临界磁压热效应

近日,中国科学院大学苏刚教授团队与合作者利用自己发展的精确高效有限温度张量重正化群方法,完整给出了Shastry-Sutherland晶格量子磁性模型的压力—温度相图,发现该相图与水的相图极为相似,同时发现在临界点上方的超临界区存在一种新奇的量子关联诱导的制冷机制,命名为超临界磁压热效应。该效应给出

我国学者提出超临界磁压热效应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509881.shtm近日,中国科学院大学教授苏刚团队与合作者利用自己发展的精确高效有限温度张量重正化群方法,完整给出了Shastry-Sutherland晶格量子磁性模型的压力—温度相图,发现该相图与水

南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应

  阿哈罗诺夫-波姆(Aharonov-Bohm,简称AB)效应是一种量子力学现象,它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首次提出电子的“自旋矢势”假设,并以量子力学传统方式提出一个关于“自旋AB效应”的思想实验,可以用来检验自旋矢势是否

南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511737.shtm阿哈罗诺夫-波姆(Aharonov-Bohm,简称AB)效应是一种量子力学现象,它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首

科大基于自旋量子计算与弱磁信号灵敏探测研究获进展

  中国科学技术大学教授杜江峰研究组经过三年多努力,搭建了一系列具有国际领先水平的光探测磁共振实验平台,开展基于掺杂金刚石单自旋的量子计算与弱磁信号灵敏探测等前沿科学研究,取得了一系列进展。相关成果发表在2014年《自然》、《自然 • 物理》和《物理评论快报》上。   精确操控量子比特是量子计

中子能与其自旋属性分离-“量子柴郡猫”首个实验证据

  量子力学中的“薛定谔猫”已广为人知,“量子柴郡猫”的概念还比较新。柴郡猫是科幻小说《爱丽丝漫游奇境》中一只会露齿微笑的猫:它会消失,却留下笑容。一个物体会和它的属性分离吗?奥地利维也纳技术大学领导的一项国际研究实验证明,中子能和它的自旋分别处在不同位置,物体与其属性分离的现象在量子世界里是可能的

Nature子刊!国仪量子EPR助力纳米自旋传感器研究

  基于量子特性,电子自旋传感器具有高灵敏度,可以广泛应用于探测各种物理化学性质,如电场、磁场、分子或蛋白质动力学以及核或其他粒子等。这些独特的优势和潜在应用场景,使基于自旋的传感器成为当前热点的研究方向。Sc3C2@C80具有由碳笼保护的高度稳定的电子自旋,适用于多孔材料内的气体吸附检测。Py-C

我所实现胶体量子点自旋的室温超快相干操控

近日,我所光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员团队在量子点自旋光物理研究中取得重要进展,率先实现了室温下对低成本溶液法制备的胶体量子点的自旋相干操控。这一成果在量子信息科学、超快光学相干操控等领域具有重要意义。   量子信息技术是指以微观粒子(或准粒子)的量子态表示信息,并利用量子力学原理

量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制

近日,大连化物所光电材料动力学研究组(1121组)吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展,揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制,并探索了该机制的重要应用。   传统意义上,自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴,但近年来化学家合成的各类材料也

让稀薄的氦分子自旋

氦发射的光谱。激光脉冲可暴露氦原子对的量子特性。图片来源:Dept. of Physics, Imperial College/SPL 氦原子很“冷淡”,很少彼此或与其他元素的原子相互作用。但氦原子冷却到接近绝对零度时,可以被诱导形成具有特定量子特性的脆弱对或二聚体。用激光轰击氦“二聚体”

自旋的偶合常数的概念

自旋偶合的量度称为自旋的偶合常数(coupling constant),用符号J表示,J值的大小表示了偶合作用的强弱J的左上方常标以数字,它表示两个偶合核之间相隔键的数目,J的右下方则标以其它信息。就其本质来看,偶合常数是质子自旋裂分时的两个核磁共振能之差,它可以通过共振吸收的位置差别来体现,这在图