武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩，里德堡原子间存在强的偶极相互作用，这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在，除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的，导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化，偶极矩的方向也随外电场而不停翻转，使偶极原子的量子态操控变得极其困难。 近日，中国科学院武汉物理与数学研究所研究员刘红平和清华大学物理系教授尤力展开合作研究，提出了一种利用对称性破缺动态保全原子诱导电偶极矩方向的方案。通常情况下，原子抗交叉能级间的能隙比较大，对应的非绝热Landau-Zener隧穿时间非常短，在原子的外场操控过程中量子态依然遵循绝热演化规律，原子的电偶极矩无法保持固定方向，不利于原子间的偶极动力学操控。如果对电场中的原子再施加一个垂直磁场，原子原有的对称性就会被破坏掉，原子的抗交叉程度也随之显著地弱化，使得在较慢的外场操控时......阅读全文
武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩，里德堡原子间存在强的偶极相互作用，这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在，除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的，导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化，偶极矩的方
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究，在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为，但该过程通常伴随卫星液滴的产生，对于喷墨打印等应用具有较大影响，如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来，中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究，在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为，但该过程通常伴随卫星液滴的产生，对于喷墨打印等应用具有较大影响，如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来，中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延林课
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究，在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为，但该过程通常伴随卫星液滴的产生，对于喷墨打印等应用具有较大影响，如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来，中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延
在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺
完结量子系统调控是人类知道和利用微观世界的重要途径，关于量子核算与量子传感至关重要。自旋作为重要的量子调控系统，如安在单自旋系统中完结非厄米哈密顿量的操控是量子调控领域中一个严重应战。 量子调控与量子信息要点专项项目负责人、中国科学技术大学杜江峰院士领衔的研讨团队面向这一应战，建立了在量子
学者发现自发对称性破缺并不总是能量和熵的妥协过程
当气温降低到零度附近，水会结成冰。理论物理学家都说这很容易理解：水的结冰是一种自发对称性破缺现象，虽然水分子间的相互作用力的本质在结冰前后并没有丝毫改变，但水分子却突然不可连续移动了，平移连续对称性破缺了。自然界还存在许许多多其它自发对称性破缺现象，甚至连宇宙中的物质之所以有质量都是由于某种对称
科学家观测到里德堡原子高阶和分数离散时间晶体
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室教授丁冬生课题组在里德堡原子驱动耗散系统中观察到了高阶和分数离散时间晶体。11月10日，相关研究成果发表于《自然—通讯》。 自发对称性破缺是解释物质相变的重要机制，比如，空间上的平移对称性的自发破缺，使得物体形成了空间上的有序结构，也就是空间晶体。同
科学家观测到里德堡原子高阶和分数离散时间晶体
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室教授丁冬生课题组在里德堡原子驱动耗散系统中观察到了高阶和分数离散时间晶体。11月10日，相关研究成果发表于《自然—通讯》。自发对称性破缺是解释物质相变的重要机制，比如，空间上的平移对称性的自发破缺，使得物体形成了空间上的有序结构，也就是空间晶体。同样，研究
利用对称性破缺衬底外延二维六方氮化硼单晶
为开辟硅基电子器件之外的新途径，基于量子材料的新器件研究成为前沿热点。作为量子材料的重要分支，二维量子材料厚度只有原子级且量子效应显著，大面积、高质量的二维单晶制备是实现二维器件规模化应用的核心关键，然而晶格的非中心反演对称性给二维单晶生长带来了极大挑战。 在量子调控与量子信息重点专项资助下，
实验室内首次创造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵
据美国每日科学网站8月12日报道，多国研究人员首次通过实验证明，可在实验室内以一种可控的方式制造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵。在一个控制得很好的系统内识别出这些“拓扑瑕疵”，将有助于科学家们研究量子相变、洞悉复杂系统的非平衡性动力系统。研究结果发表在最新出版的《自然·通讯》杂志上。 大约1
物理所预言立方对称性破缺下的新型拓扑绝缘体材料
拓扑绝缘体已成为材料研究领域中的“明星”，吸引着众多科学家的目光，理论和实验两方面的研究工作进展都极为迅速。拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态，具有绝缘体和导体双重特性，通过引入超导序和铁磁序，拓扑绝缘体可能在量子计算机和自旋电子学等领域有着潜在的广泛应用。然而，要实现这些应用，首先
金属表面有机分子对称性破缺诱导选择性功能化研究突破
近年来，将第一性原理计算与扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜（AFM）实验相结合已成为在原子、分子层次研究表面物理和化学过程的强有力手段，在实现小分子甚至单原子级别的操纵和表面化学反应的基础上，可以进一步研究原子尺度下的新奇物理化学性质。 表面合成是近年来备受关注的一种合成方法。利用金属单
我国学者发现多体量子相变的新动力学行为
图1 光晶格超流至Mott态Kibble-Zurek动态相变，左图为改进后的光晶格准动量测量，右图为绝热和非绝热速率条件下超流相至Mott绝缘体的非相干比例 在国家自然科学基金项目（批准号：91736208）等资助下，北京大学信息科学学院陈徐宗、周小计教授团队与清华大学物理系胡嘉仲、陈文兰教授团队
武汉物数所等发现磁性原子对拓扑电子态的影响
拓扑材料因其新奇的表面态引起了人们广泛的关注。这种受时间反演对称性保护的相对论性拓扑电子态具有自旋手征性，因此在自旋电子学和量子计算方面有着巨大的应用前景。目前，许多实验和理论研究表明拓扑电子态在非磁散射下表面的时间反演对称性仍然保持。但磁散射下对称性是否发生破缺从而破坏拓扑材料表面态的性质仍存
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
基于量子材料的新器件分米级单晶薄膜的制备新方法
为开辟硅基电子器件之外的新途径，基于量子材料的新器件研究成为前沿热点。作为量子材料的重要分支，二维量子材料厚度只有原子级且量子效应显著，大面积、高质量的二维单晶制备是实现二维器件规模化应用的核心关键，然而晶格的非中心反演对称性给二维单晶生长带来了极大挑战。 在量子调控与量子信息重点专项资助下，
探索物质世界存在之谜－诺贝尔物理学奖获奖成果解读
现代物理学理论认为，宇宙大爆炸时应产生同等数量的粒子与反粒子，二者相遇会湮灭，同时释放能量。如果真是如此，整个纷繁复杂的物质世界、包括人类自身都将不会存在。 物质为何会多出反物质?对称性破缺是背后的关键原因。据测算，宇宙中物质粒子的数量只要比反物质粒子多出百亿分之一，就足以形成我们今天的物
研究人员观测到里德堡原子多体遍历性破缺
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519024.shtm
中国科学技术大学发表10篇CNS，全球学术排名表现出色
Science：中国科学技术大学在量子力学再取新突破 实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求，也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系，在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题，
中国科大在单自旋量子调控研究中取得进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室研究团队建立了在量子系统中实现基于非厄米哈密顿量的量子调控普适理论，并通过对金刚石量子比特的高精度量子操控，首次在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺。该研究成果以Observation of parity-time sy
“宇称—时间”对称增强型量子传感器问世
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、唐建顺研究组在量子传感和“宇称—时间”对称系统的实验研究中取得重要进展，他们首次实现“宇称—时间”对称增强型量子传感器，其灵敏度比传统量子传感器提高了8.86倍。该成果近期发表于《物理评论快报》。 浩渺的宇宙中有无数普通或者奇妙的对称性。如果物质同时满足时间
科学家建立超越广义相对论的引力量子场论
近日，中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良，打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限，不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论，而是基于量子场论和对称原理，建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。 研究表明，在四维引力
拓扑自旋电子学研究获进展
华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者，在拓扑自旋电子学领域取得重要进展：在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 隐藏自旋极化是指在中心
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
在绝缘体和超导体之间完美切换，紫铜可作量子设备理想“开关”
量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯托尔大学领导并发表在新一期《科学》杂志上的研究发现，紫铜中存在这两种相反的电子态。 在热或光等小刺激的推动下，材料中的微小变化可能会引发从零电导率的绝缘状态到无限电导
科学家首获“量子超化学”实验室证据
美国芝加哥大学科学家宣布，理论预测20年后，他们首次在实验室观测到“量子超化学”现象，即同一量子态的粒子集体发生加速反应的现象。相关论文发表于最新一期《自然·物理学》杂志。 研究负责人金政教授对科技日报记者表示：“这一新研究有望开辟‘量子增强’化学反应这一新领域，促进量子化学、量子计算等发展，
紫铜可作量子设备理想“开关”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512795.shtm 图片来源：物理学家组织网科技日报记者 张佳欣量子科学家发现了一种罕见的现象，这种现象可能是在量子设备中创造一个在绝缘体和超导体之间切换的“完美开关”的关键。这项由英国布里斯
科学家发现“明星”超导材料新性质
竹编，是中国历史悠久的非遗手工艺技术之一。在南方竹乡，农闲时节，老人们三五成群围坐在院子里，一边聊天，一边十指翻飞，把薄薄的竹片编织成竹篮、竹匾等各种器物，其中由正六边形和三角形交替组成的六角眼，正是最常见的纹样，它有一个别称：笼目。然而你能想象吗？这种最常见的竹编纹样“笼目”，居然与近年来炙手可热
科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论
一百年前，爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论，建立起引力与时空几何的内在联系，成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面，狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展，它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论，成功地应用于电磁力、弱作用力和强作
法美科学家分享2012诺贝尔物理学奖
据外电报道，瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会9日宣布，法国科学家塞尔日・阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫・维因兰德(David Wineland)获得2012年诺贝尔物理学奖。他们“提出了突破性的实验方法，使测量和操控个量子体系成为可能。” 新闻背景：最近5年来诺