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，是少数直接工作在室温的量子比特之一。除了12C原子，金刚石中还有1.1%的13C原子。它们随机分布在金刚石晶体中，带有1/2的核自旋。这些核自旋具有更长的寿命，也是量子比特的优秀载体。对量子比特的单次读出(single-shot readout)是可拓展的量子计算的非常重要的技术，金刚石里的核自旋由于其超长的退相干时间（室温下可以到秒），是优秀的量子比特及量子存储器，但是通常情况下核自旋都很难实现单次读出。 量子力学的基本原理告诉我们，对一个特定核自旋进行测量的结果只能是它的两个本征态之一。当连续多次观测一个核自旋的状态时，就有可能看......阅读全文
我国实现单个自由基量子自旋转换调控
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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《
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
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
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
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
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
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
摘掉“量子医学”的量子“高帽”
量子力学是描写微观世界的一个物理学分支，与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，许多物理学理论和科学，如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学，都是以量子力学为基础。 量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中，量子力学的效应起到
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图（受访者供图） 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源
2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日，中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作，首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。 关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题，其中的
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
我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控
中新社合肥1月13日电 (张俊 张梦怡)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
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
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
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
我国学者实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感
在国家自然科学基金项目（批准号：T2325023等）等资助下，中国科学技术大学自旋磁共振实验室教授王亚等人与浙江大学海洋精准感知技术全国重点实验室研究人员合作，首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。相关成果以“纠缠增强的纳米级单自旋探测（Entanglement-enhanced n
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
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
量子幽灵
一种新发现的被称为"集体诱导透明"（CIT）的现象导致原子组突然停止反射特定频率的光线。CIT是通过将镱原子限制在一个光腔内--基本上是一个微小的光盒--然后用激光轰击它们而发现的。尽管激光的光线会从原子上反弹到一个点上，但随着光线频率的调整，一个透明的窗口出现了，在这个窗口中，光线可以不受阻碍
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
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
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
关于核磁共振现象的内容介绍
核磁共振现象来源于原子核的自旋角动量在外加磁场作用下的运动。根据量子力学原理，原子核与电子一样，也具有自旋角动量，其自旋角动量的具体数值由原子核的自旋量子数决定，实验结果显示，不同类型的原子核自旋量子数也不同：质量数和质子数均为偶数的原子核，自旋量子数为0；质量数为奇数的原子核，自旋量子数为半整
绝对量子效率是外量子效率吗
不是。1、绝对量子效率亦称量子产额在光合作用中每吸收一个光量子所固定的二氧化碳分子数或释放氧气的分子数，由于所得数值为小数故通常用其道术量子需要量来表示。2、外量子效率是指单位时间内输出发光二极管外的光子数目与注入的载流子数目之比。
我国首次在原子尺度揭示水的核量子效应
《科学》杂志在创刊125周年之际，公布了本世纪125个最具挑战性的科学问题，其中包括：水的结构如何？理解水的结构和物性对于人类的社会和生命活动具有非常直接和深远的意义。研究发现，核量子效应研究对于理解水的微观结构和动力学非常关键。北京大学量子材料科学中心江颖、王恩哥课题组围绕“原子尺度上水的核