打破经典热力学极限科学家尝试量子物理学改变规则
据中国科学报12月5日报道，英国量子物理学家正在利用人造钻石做实验，试图证明一种几年前刚被理论化的效应：量子推动可使钻石的功率输出高于经典热力学限定的水平。 （图自中国科学报） 只有鲁莽的物理学家，才敢于尝试打破热力学定律。不过，事实证明，或许真有改变这些定律的办法。在英国牛津大学的一间实验室里，量子物理学家正试图利用一小块人造钻石做到这一点。起初，这颗淹没在乱七八糟的光学纤维和镜子中的钻石几乎不可见。不过，当研究人员打开绿色激光器时，钻石中的缺陷被照亮，晶体开始发出红色的光。 在这束光线中，科学家发现了一种几年前刚被理论化的效应存在的初步证据：量子推动可使钻石的功率输出高于经典热力学限定的水平。如果结论成立，它们将给量子热力学研究带来实实在在的好处。量子热力学是一个相对较新的领域，旨在原子尺度上揭示控制热量和能量流动的定律。 打破定律 经典热力学定律的发展要追溯到19世纪。它们诞生于理解蒸汽机和其他宏观系统所做的......阅读全文
量子热力学领域取得新进展
近日，南方科技大学物理系和量子科学与工程研究院副教授鲁大为团队在量子热力学领域取得进展，研究团队利用核磁共振技术在分子层面实现了一种不需要外界额外做功驱动的量子制冷过程，相关成果发表于《物理评论快报》。 一直以来，制冷过程都是热力学重要的研究内容，被广泛应用于人们的日常生活以及工业或科学领域中
量子热力学领域取得新进展
近日，南方科技大学物理系和量子科学与工程研究院副教授鲁大为团队在量子热力学领域取得进展，研究团队利用核磁共振技术在分子层面实现了一种不需要外界额外做功驱动的量子制冷过程，相关成果发表于《物理评论快报》。一直以来，制冷过程都是热力学重要的研究内容，被广泛应用于人们的日常生活以及工业或科学领域中。例如，
打破经典热力学极限－科学家尝试量子物理学改变规则
据中国科学报12月5日报道，英国量子物理学家正在利用人造钻石做实验，试图证明一种几年前刚被理论化的效应：量子推动可使钻石的功率输出高于经典热力学限定的水平。 （图自中国科学报） 只有鲁莽的物理学家，才敢于尝试打破热力学定律。不过，事实证明，或许真有改变这些定律的办法。在英国牛津大学的一间实验
量子电池充电更快－证明了量子系统的热力学优势
最近，来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会（IOP）刊物《新物理学》杂志上发表论文，提出了“量子电池”的概念，并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径，所以用量子电池充电比传统电池更快。 量子电池可以有多种物理形式，如离子、中性原子、光子等。量子比特能同时处
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
谷歌最新研究成果：传统物理与量子物理的碰撞
谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。图为谷歌量子计算机 图片来源：物理学家组织网 一旦量子计算机变得足够强大，它们可能会对加密、药物研发等特定任务有用，但是否能解决许多传统计算机无法处理的
Nature：从经典物理到量子行为，超冷原子形成“量子龙卷”
发表在《自然》杂志上的一项最新研究中，麻省理工学院的研究团队观察到从经典物理行为到量子行为的关键交叉。 在快速旋转超冷原子的量子流体时，最初的圆形原子云首先变形为一个薄薄的针状结构，当经典效应应该被抑制只留下相互作用和量子定律来主导原子行为时，针状物自发地变成了晶体图案，类似于一串微型的量子龙
七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
量子纠错里程碑－七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
内置纠错功能的物理量子比特问世
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517241.shtm
内置纠错功能的物理量子比特问世
日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队，最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该团队没有使用单个光子，而是采用了激光产生的光脉冲，该脉冲可由多个光子组成。该研究发表在新一期《科学》杂志上。 量子比特非常容易受到外部影响，这意味着它们存储的信息很容易丢失。
新算法将物理问题转化为量子语言
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515050.shtm科技日报讯 （记者刘霞）谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。 新成果
内置纠错功能的物理量子比特问世
日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队，最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该团队没有使用单个光子，而是采用了激光产生的光脉冲，该脉冲可由多个光子组成。该研究发表在新一期《科学》杂志上。 量子比特非常容易受到外部影响，这意味着它们存储的信息很容易丢失。
《物理评论快报》：量子信息掩蔽首次实验实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌以及南开大学陈景灵合作，实验实现光量子信息的掩蔽，成功将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。相关成果近日发表于《物理评论快报》。 量子信息掩蔽是近期发展起来的一种信息处理协议。它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体
量子物理与机器学习结合研究取得进展
生成模型(Generative Model)是机器学习领域的重要课题和研究前沿，也被认为是通往人工智能的必由之路。历史上，物理学为生成型学习提供了很多新思路。比如，著名的玻尔兹曼机(Boltzmann Machine)就来自于统计物理中的伊辛模型及相关的反伊辛问题。最近，中国科学院物理研究所/北
量子纠缠可能并不神秘：用数学解释物理
摘要：在微观物理学中，有许多稀奇古怪的现象，搞得老百姓莫名其妙；其实许多物理学家也只是知其然，却不知其所以然。于是，便有人（甚至是非常牛的科学家）搬出了万能的上帝。下面我们也请出一位真上帝，求它帮我们解释诸如电子能级跃迁、波粒二象性、量子纠缠等微观物理学中最玄幻的三个问题。这位真上帝，名叫数学；它将
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
量子涨落定理：开启未来能源的“秘钥”
想象一下，如果手机在不充电的情况下，仅靠周围环境中微小的能量波动就能永远保持满电状态，是不是很酷？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队在量子热力学领域取得的重要进展，有望让这种科幻电影中的情节变为现实。他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更给量子热机的未来设计带来无限可能。近日，相关研究成果发表于
研究证实真实的量子体系存在操控速度的极限
近日，中科院精密测量院研究团队与多个单位合作，利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟实验平台，设计并实验展现了可控的量子非平衡热力学过程，在单原子层面上首次高精度地验证了“远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率“这一全新的量子热力学特性，研究成果发表在《物理评论快报》上。 该成果不
热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实
科技日报北京12月2日电 （记者刘霞）巴西和英国科学家携手首次证实，热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。 对于物理系学家们来说，包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说，正向和反向微观过程毫无
热力学过程在量子系统中不可逆被科学家首次证实
巴西和英国科学家携手首次证实，热力学过程在量子系统中不可逆。最新研究结论对于理解量子系统中的热力学、设计量子计算机以及更深入地洞悉其他量子信息技术都大有裨益。 对于物理系学家们来说，包括薛定谔方程在内的微观法则都是可逆的。从理论上说，正向和反向微观过程毫无二致。但现在，巴西ABC联邦大学的物
记2012年物理学奖得主：量子物理实验派双杰
10月9日下午，2012年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会将奖项授予给了量子光学领域的两位科学家――法国物理学家塞尔日・阿罗什与美国物理学家戴维・瓦恩兰，以奖励他们“提出了突破性的实验方法，使测量和操控单个量子系统成为可能”。 诺奖官方网站称，塞尔日・阿罗什与戴维
郑州大学最新研究：实现对量子力学测不准关系实验验证
近日，郑州大学与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院等合作，利用超冷40Ca+离子构造的量子模拟实验平台，精巧设计并实现了可控的量子体系非平衡热力学过程，首次在单原子层面上准确验证了量子开放体系的操控速度与体系的熵增加率必须受一个内禀的测不准关系制约，有望将该测不准关系普适性从量子拓展到经典体
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合，并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
一场数学革命在量子物理领域爆发
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学
《宝宝的量子物理》：宝宝表示仍然看不懂
不可免俗，当初买《宝宝的量子物理》也是因为扎克伯格夫妇的感召。此前我对于婴儿绘本的认识，基本还停留在小猫小狗这个阶段，居然还有物理，有点颠覆想象。彼时我家孩子仅三个月，所以压根没想着她会看懂，纯属自己按捺不住好奇心。《宝宝的量子物理学》 作者：克里斯·费利 出版社：中国科学技术大学出版社
量子涨落定理——开启未来能源的秘钥
想象一下，如果你手中的手机能在不充电的情况下，仅靠周围环境中的微小能量波动就能永远保持满电状态，这听起来是不是像科幻电影中的情节？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队，携手在量子热力学的神秘领域里取得了重要研究进展，他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更为量子热机的未来设计开起来无限可能。相关研究
首次在单自旋层面上精确检验信息热力学等式
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所冯芒研究团队与上海交通大学教授麻志浩、英国牛津大学教授V. Vedral合作，利用超冷离子实验平台，在单自旋层面上首次高精度地检验了非平衡动力学过程中的一个信息热力学等式。实验原理图纯态下信息论等式和互信息总量的实验测量值 相关研究成果发表在《物理评论快报》
酶的应用热力学
与其他催化剂一样，酶并不改变反应的平衡常数，而是通过降低反应的活化能来加快反应速率。通常情况下，反应在酶存在或不存在的两种条件下，其反应方向是相同的，只是前者的反应速度更快一些。但必须指出的是，在酶不存在的情况下，底物可以通过其他不受催化的“自由”反应生成不同的产物，原因是这些不同产物的形成速度更快