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，对量子自旋液体态的研究正成为凝聚态物理研究的一个热点方向。这方面的研究之所以重要，有两个原因。其一，这种量子态不能用传统的朗道对称破缺理论来描述，对它的研究有可能改写朗道的相变理论；其二，自旋液体具有拓扑量子序，元激发是分数化的，是实现拓扑量子计算的可能载体，有重要的应用前景。 Kagome晶格上的反铁磁系统具有强烈的几何阻挫和量子涨落，是发现量子自旋液体的理想材料。在过去的20多年里，从理论分析到数值计算，以及实验测量等各个方面对它进行了大量的研究。在一些具有Kagome晶格结构的材料中，也发现了一些量子自旋液体的特征。但对这个系统中的......阅读全文
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
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
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
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
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
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
中国科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控
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，在一些具有重大社会和经济价值的问题方面获得比经典计
研究发现化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象
中国科学技术大学王兴安教授课题组与中国科学院大连化学物理研究所孙志刚研究员和杨学明院士课题组合作，发现了基元化学反应中自旋轨道分波的量子干涉现象，揭示了电子自旋-轨道相互作用对化学反应动力学过程的影响。这一研究成果于2021年2月26日发表在《科学》（Science）杂志上。 自1925年乌伦贝
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
第三种基本磁性状态量子自旋液获实验验证
据物理学家组织网近日报道，美国麻省理工大学通过实验验证了第三种基本磁性状态——量子自旋液(QSL)，这也与早期的理论预测相符。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。 自然界有两种基本的磁性状态，磁性和反磁性。磁性如条形磁铁或指南针中表现的那样，反磁性是指金属或合金内部离子的磁场彼此抵消，
震撼发布！“量子自旋磁力仪”亮相2023世界制造业大会
9月20日，2023世界制造业大会开幕式暨主旨论坛在合肥隆重举行。在大会开幕式上，由国仪量子自主研制的“量子自旋磁力仪”面向全球发布，这是一款能耗低、易于携带，磁场灵敏度极高的商用量子传感器，可用于心磁、脑磁、地磁等弱磁场的精密测量，探测灵敏度较经典技术极限提高10万倍。2023世界制造业大会开
我国学者成功研制用于搜寻新粒子的单自旋量子传感器
中国科学技术大学杜江峰院士团队近期成功研制出用于搜寻 “类轴子粒子”的单电子自旋量子传感器，将搜寻的力程拓展到亚微米尺度。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。图片来源于网络 新粒子的发现，可用于填补当前粒子物理学、天体物理和宇宙学等方面的理论缺陷，例如粒子质量等级问题、强CP疑难、
物理所等发现高压诱发的量子自旋液体材料的相变和超导
高压、低温和强磁场等极端条件在探索新材料揭示新物理现象方面发挥越来越重要的作用。研究材料在这些极端条件下的构效关系，能够揭示较多奇异且具有潜在应用价值的物理现象。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心极端条件物理重点实验室研究员靳常青团队长期研究新兴功能材料在综合极端条件下的构效关系，
PRL－高鸿钧谢心澄等－单分子自旋态量子调控研究
量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kond
理论物理所等在Kitaev材料量子自旋液体研究中获进展
量子自旋液体是一种特殊的量子物质形态。1973年，P. W. Anderson提出了关于量子自旋液体的基本概念。这种物质形态的特点有：降温至零温不会发生对称性自发破缺（即不存在长程序的有序结构）；具有高纠缠度的量子态和新奇的任意子激发，在量子信息处理（如拓扑量子计算）方面具有潜在应用价值；与传统
物理所等发现自旋阻挫重费米子体系中的量子临界相
当一个二级相变通过非温度控制的外参量被连续压制到绝对零度附近时，体系会发生量子相变。发生量子相变的临界点，即量子临界点，是绝对零度条件下位于外参量轴上的一个点，通常可以通过调控压力、磁场等手段来获得。量子相变和有限温度下由热涨落控制的相变不同，其物理本质是基于海森堡不确定原理的量子涨落行为。量子
铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展
因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相，物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”，即由于电子相互作用，系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中，随着温度的降低，其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的
自旋轨道分裂是什么－简述自旋轨道理论
在量子力学里，一个粒子因为自旋与轨道运动而产生的作用，称为自旋-轨道作用（英语：Spin–orbit interaction），也称作自旋-轨道效应或自旋-轨道耦合。最著名的例子是电子能级的位移。电子移动经过原子核的电场时，会产生电磁作用．电子的自旋与这电磁作用的耦合，形成了自旋-轨道作用。谱线
物理所合作发现室温下金刚石里弱耦合核自旋的量子跳变
量子比特是构成量子计算机的基本单元。在可能实现量子计算机的众多候选者中，金刚石氮空位中心(nitrogen-vacancy, NV center) 正吸引着越来越多研究者。构成金刚石晶体的主要成分是没有核自旋的12C原子。这个纯净的自旋环境让氮空位中心量子比特在室温下仍然保持着极长的相干时间，是
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
物理所等二维量子自旋液体动力学行为研究取得进展
量子自旋液体是存在于量子阻挫磁体中的一种新型物质形态，它的一个突出特点就是其中蕴含着各种分数化的元激发。然而，作为拓扑序的材料实现，量子自旋液体一直以来就因其不存在局域的可观测量而成为实验探测上的“痛点”。最近，由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心凝聚态理论与材料计算重点实验室博士
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
核磁共振波谱仪与核磁共振相关的原子核的物理性质
1.核磁共振中原子核的直观属性原子核可以看作是带正电荷的质点,或称为点电荷。在所有元素的同位素中,有些原子核不具有自旋,但有些原子核有自旋。具有自旋的原子核是核磁共振研究的对象。2.原子核自旋的分类及自旋量子数具有自旋的原子核各自有不同的自旋特征,在核物理中描述为具有不同的自旋量子数I。原子核的自旋
实验室分析仪器核磁共振相关的原子核的物理性质
1.核磁共振中原子核的直观属性原子核可以看作是带正电荷的质点,或称为点电荷。在所有元素的同位素中,有些原子核不具有自旋,但有些原子核有自旋。具有自旋的原子核是核磁共振研究的对象。2.原子核自旋的分类及自旋量子数具有自旋的原子核各自有不同的自旋特征,在核物理中描述为具有不同的自旋量子数I。原子核的自旋
物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展
量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态，其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发，这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而，由于其强关联、非微扰的特征，目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家
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
实验室分析仪器核磁共振原子核自旋的分类
具有自旋的原子核各自有不同的自旋特征，在核物理中描述为具有不同的自旋量子数I。原子核的自旋量子数I的取值与原子核的原子序数（电荷数）和质量数有关：①质量数和电荷数均为偶数的原子核没有自旋现象，其自旋量子数I为零；②质量数为奇数的原子核有自旋，自旋量子数I为半整数，如1H、13C、15N、19F和31