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》上，并作为重要研究成果入选编辑推荐论文（Editor’s Suggestion）。 在热力学中，非平衡动力学过程是普遍存在的动力学时间演化过程。非平衡动力学过程极其复杂，其功能关系通常只能通过不等式来表达。1997年，Jarzynski提出第一个简单普适的等式关系，将非平衡过程中的物理量与体系的自由能变化相联系。牛津大学的V. Vedral将相关研究推广至更为普适的情况，得到两次测量之间互信息变化的普适信息理论等式。这个等式更适合在量子层次上研究热力学过程，而且在初态为吉布斯态时自动约化为Jarzynski等式关系。 冯芒研究团队......阅读全文
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》
中科院武汉物数所首次在单自旋层面检验信息热力学等式
近日，中科院武汉物理与数学研究所冯芒团队与上海交通大学麻志浩、英国牛津大学V. Vedral等合作，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。相关成果发表于《物理评论快报》。 非平衡动力学过程是热力学中普遍存在的动力学时间演化过程。非平衡动力
研究验证新型量子不确定性等式关系
近日，中国科学技术大学微观磁共振重点实验室杜江峰、彭新华与理论合作者上海交通大学麻志浩等，首次实验验证新型量子不确定性等式关系。该研究成果以Uncertainty equality with quantum memory and its experimental verification 为题发
熵的热力学解释
根据E. T. Jaynes（1957）的观点，热力学熵可以被视为香农信息理论的一个应用（这从玻尔兹曼公式和信息熵的定义相似性明显可以看出。）：热力学熵被定义为与要进一步确定系统的微观状态所需要的更多香农信息的量成比例。比如，系统温度的上升提高了系统的热力学熵，这增加了系统可能存在的微观状态的数量，
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
且看中国学者如何将热机升级为“量子版本”
量子希拉德热机示意图 中国科大供图 热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用。如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、单原子操控技术的发展，热力学与量子技术的交叉有望在微观尺度构建出最小的量子热机，并且利用量子特性提高热机效率。到目前为止，大家通常关注量子热机
研究展示量子热机优越性
中国科学技术大学杜江峰院士、王亚教授等在金刚石氮—空位色心体系构建的量子希拉德热机上，展示了量子关联导致的量子优越性。研究成果日前发表于《物理评论快报》，并被选作“编辑推荐”文章。 热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用，如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、
中国科大等实验验证新型量子不确定性等式关系
近日，中国科学技术大学微观磁共振重点实验室杜江峰、彭新华与理论合作者上海交通大学麻志浩等，首次实验验证新型量子不确定性等式关系。该研究成果以Uncertainty equality with quantum memory and its experimental verification 为题发
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
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，
色谱理论基于热力学的塔板理论
塔板理论是色谱学的基础理论，塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。根据塔板理论，待分离组分流出色谱柱
色谱理论基于热力学的塔板理论
塔板理论是色谱学的基础理论，塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。根据塔板理论，待分离组分流出色谱柱
什么是热力学中的标准状态
热力学中的标准状态一般指在101.325kPa（部分文献为100kPa）的压力(标准压力)下和某一指定温度下纯物质的物理状态(液态或某种形式的固态)，用右上角θ表示。亦称热力学标准状态, 简称标准态。它对具体物质状态有严格规定：1、气体物质的标准态除指物理状态为气态外，还指该气体的压力(或在混合气体
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
我国首次实现辐射法测量热力学温度
记者日前从中国计量科学研究院获悉，该院承担的国家“十一五”科技支撑计划重点项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”中《辐射法测量热力学温度研究》通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题通过对金属—碳高温热力学温度的研究，在国内首次实现辐射法测量热力学温度，完成对高温固定点的热力学温度赋值，相对
无定形体形成的热力学条件
熔融体是物质在熔化温度以上的一种高能量状态，随着温度的下降，根据熔体释放能量的大小不同，可以有三种冷却过程。1、结晶化。熔体中的质点进行有序排列，释放出结晶潜热，系统在凝固过程中始终处于热力学平衡的能量最低状态。2、玻璃化。质点的重新排列不能达到有序化程度，固态结构仍具有熔体远程无序的结构特点，系统
卡马西平的转变热力学研究（二）
另一个样品，晶型III在封闭坩埚中加热到200℃ （图3） 。其第一次加热的热力学行为和图1相同。熔点为191℃，熔融焓24 KJ.mol-1（102 J.g-1）。同时检测到液态在以10 K min-1的速率降温时，在172℃自发重结晶，结晶焓为22 KJ.mol-1（91 J.g-
热力学标准状态的温度是怎样的
热力学标准状态：在100kPa（部分文献为101.325kPa）的压力（标准压力）下纯物质的物理状态,用右上角用符号“θ”表示,简称标准态.它对具体物质状态有严格规定：①气体物质：该气体的压力（或在混合气体中的分压）值为100kPa（部分文献为101.325kPa）,即标准压力pθ；②溶液：溶液中的
卡马西平的转变热力学研究（一）
图1. 卡马西平，晶型III，连续熔融，1.23mg，铝坩埚，带孔盖；升温：-40~205℃/10K min-1；降温：205~ -40℃/40K min-1；升温：-40~205℃/10K min-1。 随着对药品的质量要求越来越高，热分析已成为控制药品质量、新药研究及新剂型开发
色谱法基于热力学的塔板理论
塔板理论是色谱学的基础理论，塔板理论将色谱柱看作一个分馏塔，待分离组分在分馏塔的塔板间移动，在每一个塔板内组分分子在固定相和流动相之间形成平衡，随着流动相的流动，组分分子不断从一个塔板移动到下一个塔板，并不断形成新的平衡。一个色谱柱的塔板数越多，则其分离效果就越好。 根据塔板理论，待分离组分流
色谱仪分离过程中的热力学研究
色谱仪是利用样品各组分在固定相和流动相中分配、吸附、离子交换和空间排阻等作用的差异，使各组分在作相对运动的两相中反复多次受到上述各作用而达到相互分离。色谱热力学是研究色谱体系在平衡时的性质和关系，状态发生变化时色谱体系与环境的相互作用。一、基本术语：1、体系：指研究的对象，包含一定种类和数量的物质。
导热仪在热力学中有着很重要的作用
导热仪采用新一代改良的瞬态平面热源法，能快速，准确地对材料进行无损的导热系数及蓄热系数测量。它采用单面，界面热传感器向样品表面施加一瞬时的恒定热源，通常测试时间为1-3s。可以直接测量材料的导热系数和蓄热系数。导热仪操作简便，体积小巧，广泛应用于各类实验室，质量检测中心，及企事业单位科研中心。正当前
联系电化学和热力学的主要公式
在恒温、恒压条件下，对一个可逆电池反应，有ΔrGm=-zEF此即为联系电化学和热力学的主要公式。左边的ΔrGm是热力学量，右边的E是电化学量。
溶液热力学和绿色化学的交叉研究获进展
利用二氧化碳和硝酸盐电催化合成尿素，是可持续碳、氮循环研究的前沿方向。然而，该反应涉及复杂的18H+/16e−质子耦合电子转移过程，导致反应动力学缓慢、C–N偶联效率低、副反应繁杂。因此，在电极界面上高效富集反应物，并促进C–N偶联是实现高效尿素电合成的关键。近日，中国科学院化学研究所团队在溶液热力
马铃薯蛋白凝胶的相关热力学、流变和结构特性
马铃薯蛋白和马铃薯淀粉复合物及凝胶的热力学、流变和结构特性 中国农科院供图 中国农业科学院农产品加工研究所薯类加工与品质调控创新团队研究发现，通过控制马铃薯蛋白和马铃薯淀粉的比例，有助于制备质量更好的马铃薯蛋白-马铃薯淀粉凝胶。近日，相关论文发表于Starch-Stärke。 马铃薯是
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
郭光灿院士领衔实现量子态可恢复新型量子测量
记者日前从中国科大获悉，该校郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组与中科院半导体所及瑞典科学家合作，实验实现了量子态可恢复的新型量子测量，并验证了量子测量过程中信息提取与量子态恢复之间的转化等式关系，从信息提取的角度推进了对海森堡不确定原理的理解。相关成果在线发表于《物理评论X》杂
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
绘制蛋白折叠过渡状态的能级图谱
Rice大学物理学家最近获得了一种研究蛋白折叠详细过程的新途径，可用于探测折叠过程需要多少能量，在蛋白折叠科学领域有广泛的应用性。由于发现阿尔茨海莫氏症、帕金森氏症等疾病与蛋白的错误折叠有重要相关性，因此蛋白折叠科学在过去的十年中积累了大量数据。这一成果将刊登于最新一期《Physical Revie