物理所等在ZrTe5体态能带反转研究中取得进展
拓扑量子材料由于具有奇异的电子性质，在自旋电子学器件和量子计算等领域前景应用广阔，受到人们关注。已知的拓扑量子材料包括拓扑绝缘体、Dirac半金属、拓扑节线半金属和外尔半金属等材料体系。其中，本征的拓扑绝缘体具有拓扑非平庸的绝缘体态以及受时间反演对称性保护的金属表面态。目前，拓扑绝缘体的实验证据大部分来自对金属表面态的测量。作为拓扑绝缘体非平庸体态的特征之一，体态导带和价带能带性质的反转很少被实验直接探测到。理论研究表明，拓扑绝缘体体态能带性质的反转导致由体态导带底和价带顶分别演化而来的两个第零朗道能级在某个临界磁场相交，而对于拓扑平庸的绝缘体，其体态的两个第零朗道能级之间的能量间距随磁场的增加而增大，因此，体态导带和价带的两个第零朗道能级在某个临界磁场相交，是拓扑绝缘体体态导带和价带能带性质反转的重要特征之一。 ZrTe5是兼具一维链状和二维层状结构特点的van der Waals材料。理论预言，该材料的三维晶体为拓扑绝......阅读全文
“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息
由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队，在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术，成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息，向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉，该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组，在拓扑新物态研究中取得最新进展，他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序，并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态：拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
压电效应和拓扑量子相变
近期，美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
中国科大提出拓扑量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518451.shtm
我国学者提出拓扑量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518411.shtm
首个室温拓扑量子模拟器问世
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。研究人员开发的光子拓扑绝缘体（艺术图）。图片来源：美
中国科大提出拓扑量子催化新概念
近日，中国科学技术大学教授曾杰团队和王征飞团队合作，提出拓扑量子催化新概念。研究人员通过巧妙设计，将拓扑量子物态调控方案用于催化实验，为揭示催化反应中拓扑表面态“开关”效应提供了确凿的实验证据。相关成果日前发表于《美国化学会志》。在多相催化中，反应物吸附、电子转移、中间体演变等过程对催化剂的表面环境
“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南
为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。 拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器
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
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
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
量子材料概念溯源
今天，量子材料（Quantum Materials）是大家熟知的物理名词，对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。 最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W
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
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
新材料兼具超导性和拓扑电子结构
美国莱斯大学科学家领衔的团队在材料领域取得一项突破性进展。他们通过向二硫化钽（TaS2）中掺入微量铟元素，制备出具有特殊电子结构的“克莱默节点线”金属。这项发表于最新一期《自然·通讯》杂志的研究，为开发新一代高性能电子器件开辟了新途径。研究团队发现，铟元素的加入犹如一把神奇的钥匙，改变了原有材料的晶
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.
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
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
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
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
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（N
二维锡烯拓扑材料研究取得进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及美国斯坦福大学教授张首晟合作，成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯，并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。相关研究成果11月5日在线发表在《自然-材料》（Nat
拓扑半金属材料研究取得新进展
最近，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员田明亮课题组在拓扑半金属研究中取得新进展。研究人员通过SHMFF水冷磁体33T强磁场下的电输运量子振荡测量，给出了层状化合物Nb3SiTe6为拓扑半金属的实验证据，相关研究结果在线发表在美国物理学会期刊Physical Review B上。 “拓
新型拓扑超材料以指数级放大声波
荷兰原子分子国立研究所科学家与来自德国、瑞士和奥地利的伙伴合作，创造了一种新型超材料，声波能以前所未有的方式在其中流动。它提供了一种新的机械振动放大形式，具有改进传感器技术和信息处理设备的潜力。这种超材料是“玻色子基塔耶夫链”（Bosonic Kitaev chain）的首个例子，其特殊性质源自其拓