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寻找马约拉纳:来自另一个宇宙的救赎

量子计算机,事关人类对未来的想象,近些年以来,既是科学研究的最前沿,也是各国竞相研发的焦点。 一支由中国科学家领导的团队给新型量子计算机的研制带来了更多可能性。8月17日在线出版的《科学》杂志上,报道了中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队的一项新发现,他们首次在超导块体中观察到了马约拉纳零能模,即马约拉纳任意子。 在中科院院长白春礼看来,这一成果“对构建稳定的、高容错、可拓展的未来量子计算机的应用具有极其重要的意义”。 失落的预言 1937年,意大利理论物理学家埃托雷·马约拉纳预言了一种自旋为1/2的中性费米子,其反粒子就是它本身。 不料就在次年,马约拉纳在登上一艘船后便离奇失踪。这名年轻天才的突然消失,让他的这个预言成为一桩科学悬案。 之后,科学家们将这种神奇的粒子叫做马约拉纳费米子,有些人也猜测,有着“鬼粒子”之称的中微子,有可能就是马约拉纳费米子。 然而,要证明这个猜测实在是......阅读全文

铁基超导体超导涡旋中马约拉纳零能模的拓扑本质

  铁基超导体超导涡旋中的马约拉纳零能模是当前人们关注的前沿问题。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研究员丁洪、中科院院士高鸿钧与美国麻省理工学院教授Liang Fu通力合作,在铁基超导体FeTe0.55Se0.45单晶样品上发现了伴随马约拉纳零能模出现的涡旋束缚态能级序列半整数

马约拉纳零能模中近量子化的电导平台发现了

  马约拉纳费米子是由物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)预言的一种基本粒子,其具有电中性且反粒子是自身。在凝聚态物理的材料体系中,被拓扑缺陷上束缚的马约拉纳准粒子,其产生湮灭算符满足自共轭关系,通常呈现出零能电导信号,被称为马约拉纳零能模。理论证明,马约拉纳零能模满足非阿贝尔

中科大利用量子模拟揭示马约拉纳费米子的量子统计特性

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在马约拉纳费米子研究方面取得新进展。该实验室李传锋、许金时、韩永建等与其合作者利用线性光学量子模拟器,首次实验揭示了马约拉纳费米子的非阿贝尔量子统计特性,并进一步演示了编码到马约拉纳零模的量子信息对局域噪声的免疫特性,为实现

物理所等在铁磷基超导家族中发现马约拉纳零能模平台

  近几年来,在拓扑非平庸的铁基超导材料中研究马约拉纳零能模是凝聚态物理学家关注的前沿问题之一。近期,中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧团队和物理所研究员丁洪团队、北京师范大学教授殷志平团队、美国麻省理工学院教授傅亮团队合作,在自掺杂的双层铁基超导体CaKFe4

华人科学家群力突破80年物理难题:张富春这样解读

  7月21日,学术期刊《科学》(Science)在线发表了由美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)王康隆课题组主导,斯坦福大学张守晟课题组及上海科技大学寇煦丰课题组等8家单位合作完成的一项研究成果——研究团队首次在磁性拓扑绝缘体薄膜与超导体结合的异质结构中发现了一维手性马约拉纳费米子存在的证据[

首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题

   1937年,物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)把描写费米子的基本运动方程(狄拉克方程)分解成电荷共轭不变的两部分(即马约拉纳方程),得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来,马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。  

中国科大首次量子模拟马约拉纳零模的非阿贝尔几何相位

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子模拟研究中取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性,实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位,并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果于10月19日在线发表在国际期刊《

中国科大首次量子模拟马约拉纳零模的非阿贝尔几何相位

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在量子模拟研究中取得新进展。该团队李传锋、许金时、韩永建等人与其合作者利用自主研制的光学量子模拟器研究马约拉纳零模的非阿贝尔交换特性,实现了具有拓扑特性的非阿贝尔几何相位,并演示了拓扑量子计算的普适量子门操作。该成果于10月19日在线发表在国际期刊《

科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子

中国科学家领导的一支研究团队首次在超导块体中观察到了马约拉纳任意子,即马约拉纳零能模,对于未来构建高度稳定的量子计算机具有重要意义。该研究成果北京时间17日由国际顶级学术期刊。 量子计算机将带来颠覆式突破,但传统的量子比特很容易受到外界干扰而发生“退相干”(量子状态间丧失相互干涉性质),导

盘点|2019年中国学者在CNS发表30篇文章 近半独立完成 !

  2019年即将结束,中国学者总共在Cell,Nature及Science发表了180项研究成果,其中生命科学领域有105篇,材料学有30篇,化学有12篇,地球科学有15篇,物理学有18篇。我们盘点一下材料学:  按杂志来划分:Cell 发表了0篇,Nature 发表了11篇,Science 发表

困扰物理学家80年 神秘莫测的马约拉纳费米子被发现

  马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子,已经困扰了物理学家80年。美国科学家近日宣布,他们已经找到了这种神秘莫测的粒子,这不仅有助于量子计算机的研制,还有助于科学家们进一步弄清暗物质的性质。  物理学家们认为,每个粒子都有自己的反粒子,它们的质量相同,但电性相反。马约拉纳费米子却是个例

迷踪80年的马约拉纳费米子被捕获

  马约拉纳费米子是一种由物质和反物质组成的神秘粒子,对它的搜寻已经困扰了物理学家80年。22日,上海交通大学贾金锋科研团队宣布,通过一种由拓扑绝缘体材料和超导体材料复合而成的特殊人工薄膜,已在实验室里成功捕捉到了马约拉纳费米子。这不仅有助于量子计算机的研制,还有助于进一步揭开暗物质的谜团。这项成果

利用低温强磁场STM观测到马约拉纳束缚态

  寻找马约拉纳束缚态是当前凝聚态物理研究的热点问题。马约拉纳束缚态是实现拓扑量子计算的基础。近日,清华大学物理系李渭副教授、薛其坤教授的研究团队与中科院上海硅酸盐研究所的黄富强研究员及南京大学的张海军教授合作,在一种新型的过渡金属硫族化合物2M-WS2中发现了马约拉纳束缚态存在的证据,这是科学家首

多位业内专家:中国凝聚态物理领域的春天已经到来

   2018年年末,对中科院物理所研究员丁洪而言,好消息不止一个。在刚刚公布的中科院改革开放40年40项标志性重大科技成果中,他所从事的拓扑物态研究位列“面向世界科技前沿”15项之一。  与此同时,实验室里,他带领的团队在一种特殊的拓扑材料中发现了一种非常规的手性费米子,通过掺杂可能实现三维拓扑超

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《

《科学》评出2012年十大突破

                      2012年,科学界充满着泪水。83岁的希格斯热泪盈眶,在他预言存在“上帝粒子”40多年之后,科学家们发现了它,这历史性的一天“能发生在我的有生之年,简直难以置信”。  与此同时,科学界也充满欢乐。“轮子!这是轮子!”“好奇”号火星车在红色星

中国科学家取得这三项大突破 将影响你未来生活

  2016年,在一个个有望改变人们未来生活的领域,中国科学家从未停止追逐的脚步,取得了一次又一次的突破。  今天,就一起来了解改变未来的三大前沿科技,未来,它们很可能影响你的生活!  捕捉神秘马约拉纳费米子  首先来认识一种名叫马约拉纳费米子的粒子,由于状态非常稳定,这种粒子是制造量子计算机的完美

中国科学家取得三项“将影响未来生活”大突破

   2016年,在一个个有望改变人们未来生活的领域,中国科学家从未停止追逐的脚步,取得了一次又一次的突破。  今天,就一起来了解改变未来的三大前沿科技,未来,它们很可能影响你的生活!  捕捉神秘马约拉纳费米子  首先来认识一种名叫马约拉纳费米子的粒子,由于状态非常稳定,这种粒子是制造量子计算机的完

《科学》公布2012年度十大科学突破

  美国《科学》杂志12月20日公布了本年度10大科学突破(),科学家在难以捉摸的希格斯玻色子亚原子粒子研究领域取得的成果被评为2012年最重要的科学发现。40多年前,科学家假定了希格斯玻色子的存在,它是解释其他基本粒子(诸如电子和夸克等)如何获取其质量的关键。1.希格斯玻色子  7月4日

无中微子双贝塔衰变研究取得进展

  最近,由中国科学院上海应用物理研究所核物理研究室参与的国际无中微子双贝塔合作组(CUORE:Cryogenic Underground Observatory for Rare Events)宣布了无中微子双贝塔衰变研究取得重要进展。该成果来自位于意大利格兰萨索国家地下实验室CUORE实验的第一

铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授,清华大学薛其坤院士、马旭村研究员,中科院物理所周兴江研究员合作,首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态,该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。  超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理

两院院士评选的2018年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

  由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,于1月2日在京揭晓。其中,港珠澳大桥正式通车运营、我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机首次亮相、我国水稻

中科院发布2017年中国科学十大进展

  “中国科学十大进展”遴选活动由科技部高技术研究发展中心举办,截至2018年已举办13届。研究进展由《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》五家编辑部推荐,由两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者经过初选和

2017年中国科学十大进展在京发布

  该项活动旨在加强对我国重大基础研究进展的宣传,激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,促进公众更加理解、关心和支持科学,在全社会营造良好的科学氛围。该项活动已成为我国基础研究传播工作的一个品牌,在科技界产生了良好反响。  1、实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态“墨子号”卫星实现千公里级

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

物理所合作在量子多体模拟和量子克隆研究中获系列进展

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)凝聚态理论和计算重点实验室的范桁研究员与合作者一起在量子信息和量子计算等研究中取得系列进展,分别在《物理评论X》、《物理评论快报》和《物理报告》刊登了研究成果。  量子计算和量子信息处理是人们利用量子力学的叠加性和量子纠缠等特性对量子态进

科学家发现奇异液态自旋量子 可用于量子计算机

   科学家们在剑桥大学主导的研究中发现了一种在40年前被首次预测到的奇异的新状态物质。液态自旋量子是一种物质的神秘状态,它被世人认为暗藏于某些磁性物质,但从未在自然界中被确凿发现据国外媒体报道,科学家们在剑桥大学主导的一项研究中发现了一种在40年前被首次预测到的奇异的新状态物质

中国学者一周6篇CNS!浙大”开挂“

   看点预告  ● 浙大继续“开挂”,拿下今年第9篇CNS  ● 昆明理工研究成果登上Nature,同一团队10月刚完成Science首秀  ● 寻找马约拉纳零能模再下一城,中科院丁洪、高鸿钧团队发Science  本周,中国学者在Cell、Nature和Science上共发文6篇。  其中,浙大

《自然》杂志梳理2012年度科技看点

  新的一年,新的科学    2012年的日历已然翻开,本年度将有哪些重大事件发生,又有哪些科研进展值得期待?《自然》杂志网络版1月3日刊发文章,就今年科技领域的主要看点进行了简单梳理。   地球的未来   今年6月,形形色色的科学家、政治家和环保人士将涌向巴西里约热内卢,

科学大咖带你看懂2017年度中国科学十大进展

  科技部2月27日在北京公布了“2017年度中国科学十大进展”:实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态;将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物;首次探测到双粲重子;实验发现三重简并费米子;实现氢气的低温制备和存储;研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢;利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态;