美揭示量子自旋液体的存在机理

据美国物理学家组织网8月15日报道,美国马里兰大学伯克分校联合量子研究所(JQI)、美国国家标准与技术研究院(NIST)和乔治敦大学的科学家揭示了物质的量子状态——自旋液体的存在机理,有望加深科学家对超导性的理解。相关研究结果发表在8月12日出版的《物理学评论快报》上。 自旋液体不是人们能触摸到的物质,它像一个有序排列的原子阵列内的磁无序状态。自旋是所有磁现象的关键。例如,在铁磁铁中,原子自旋采用同样的方式排列。而在反铁磁铁中,原子的自旋方向会上下改变,上世纪80年代发现的高温超导材料就是如此。 科学家们表示,可能存在着更复杂、更令人感兴趣的磁排列,它可能会产生量子自旋液体。比如,有一个等边三角形的反磁铁,每个角上都有一个原子自旋,其中一个自旋向上,一个自旋向下,那么第三个原子采用什么方向自旋呢?它不可能同时与前两个方向相反,因此,物理学家用“挫败”来描述所有需求无法得到满足的情况。这种“挫败”现象......阅读全文

中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特

中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量

研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感

  微观世界中,电子具有“自旋”的基本属性,这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性,如磁铁的磁性或超导体的零电阻,皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。  日前,中国科学技术大学与浙江大学合作,在纳米尺度量子精密测量领域取得进展,首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。  探

中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特

中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量

溶液内“操控”量子自旋?中国科学家率先做到!

量子,来源于拉丁语的quantus,意为“有多少”。一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割,就说这个物理量是量子化的。通俗来说,量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。 自普朗克提出这一概念以来,绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论,量子也因其“神秘性”成为微观世界探索

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

国际研究小组发现困惑20多年的自旋液体隐藏秩序

  一个由多国科学家组成的国际研究小组近日公布,他们发现铽钛氧化物冷却至零下273摄氏度(绝对温度0.1开尔文)时,自旋液体的量子性状液体凝固,电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开,成为理解物质新的量子状态的重要发现。  铽钛氧化物被称为自旋液体,

国际研究小组发现困惑20多年的自旋液体隐藏秩序

   一个由多国科学家组成的国际研究小组近日公布,他们发现铽钛氧化物冷却至零下273摄氏度(绝对温度0.1开尔文)时,自旋液体的量子性状液体凝固,电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开,成为理解物质新的量子状态的重要发现。   铽钛氧化物被称为自旋液

我国实现单个自由基量子自旋转换调控

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518905.shtm

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

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《

二维材料中首次实现核自旋量子位控制

  据15日发表在《自然·材料》上的论文,美国普渡大学的研究人员通过使用光子和电子自旋量子位来控制二维(2D)材料中的核自旋,实现了在2D材料中写入和读取带有核自旋的量子信息。他们用电子自旋量子位作为原子尺度的传感器,首次在超薄六方氮化硼中实现了对核自旋量子位的实验控制。该研究工作拓展了量子科学和技

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

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

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

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

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

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

清华大学在高自旋的姚李模型研究方面取得重要进展

清华新闻网12月6日电 近日,清华大学高等研究院姚宏研究组首次提出高自旋的姚-李模型(Yao-Lee model)并阐明其基态是一种新奇的量子自旋轨道液体(quantum spin-orbital liquid)。这一重要研究进展为新奇拓扑物态的探索提供了新的方向,并有望推动拓扑量子计算及新型材料设

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

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

物理所首次观测到有能隙的自旋子

  量子自旋液体是凝聚态物理学家追寻已久的新奇物质形态。它由诺贝尔奖得主P. W. Anderson在70年代首次提出,80年代末被用来尝试解释当时刚发现的高温超导现象。传统的物质形态可以用能带理论和对称性自发破缺理论来描述,而自旋液体作为没有对称性破缺的量子物质形态需要用新的理论框架来描述。这个新

中科院:一维自旋电荷分离现象研究获进展

  中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员管习文、博士研究生何丰、研究员姜玉铸与中科院院士、北京计算科学研究中心主任林海青,美国莱斯大学教授Randy Hulet和浦晗合作,通过量子可积系统理论,得到一维超冷费米气体独特的分数化准粒子和自旋-电荷分离现象的精确结果,并给出实验验证该一维多体物理

量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制

近日,大连化物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光化学应用领域研究中取得新进展,揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制,并探索了该机制的重要应用。   传统意义上,自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴,但近年来化学家合成的各类材料也

量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制

近日,大连化物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光化学应用领域研究中取得新进展,揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制,并探索了该机制的重要应用。   传统意义上,自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴,但近年来化学家合成的各类材料也

突破5000倍,我国首次利用暗态自旋实现极弱磁场量子放大

  记者24日从中国科学技术大学获悉,该校彭新华教授、江敏副教授团队首次利用暗态自旋实现极弱磁场的量子放大,磁场放大倍数突破5000倍,单次磁场测量精度达到0.1fT(1fT=10的负15次方特斯拉)水平。相关研究成果日前发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。  极弱磁场探测技术对于生产生活、国

第三种基本磁性状态量子自旋液获实验验证

  据物理学家组织网近日报道,美国麻省理工大学通过实验验证了第三种基本磁性状态——量子自旋液(QSL),这也与早期的理论预测相符。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。   自然界有两种基本的磁性状态,磁性和反磁性。磁性如条形磁铁或指南针中表现的那样,反磁性是指金属或合金内部离子的磁场彼此抵消,