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现象的具体方案，在低维量子多体普适规律研究中取得进展。相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。 粒子间复杂的相互作用和系统丰富的内部自由度通常给系统物理特性的描述带来挑战，尤其是对费米子之间的相互作用如何影响低温下量子液体状态，这一研究已进行多年，学界发展出近似理论和唯象理论来描述和理解这种普适的低能物理，例如，朗道-费米液体理论描述高维电子体系、重费米子、近藤杂质等体系的低能量子流体特性。在一维量子多体物理中，朝永-拉亭戈液体理论及量子多体的长程关联通常被用来描述一维多体系统的低能普......阅读全文
物理所等发现自旋阻挫重费米子体系中的量子临界相
当一个二级相变通过非温度控制的外参量被连续压制到绝对零度附近时，体系会发生量子相变。发生量子相变的临界点，即量子临界点，是绝对零度条件下位于外参量轴上的一个点，通常可以通过调控压力、磁场等手段来获得。量子相变和有限温度下由热涨落控制的相变不同，其物理本质是基于海森堡不确定原理的量子涨落行为。量子
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
物理所提出重费米子超导的一个唯象模型
重费米子超导是最早发现的非常规超导，虽然超导转变温度Tc普遍较低，一般只有1 K左右[目前最高为17.5 K（PuCoGa5）]，但是重费米子超导材料种类繁多，迄今已有40余种，涵盖多种类型的晶体和电子结构。这些材料中存在异常丰富的奇异态，并且往往与超导相伴而生，其量子临界涨落是导致重费米子超导
物理所重费米子理论研究获进展
作为典型的强关联电子系统，重费米子体系中的电子表现出丰富的多体量子行为，其准粒子的有效质量在低温下可以达到自由电子质量的上千倍，超过缪子的质量。这些低温重电子产生于晶格中每个格点上的局域f电子自旋与导带电子自旋的集体纠缠。随着温度降低或两种自旋之间相互作用的增强，临近格点间的自旋纠缠产生强烈的相
继3篇《科学》后，浙大团队又添1篇《自然》！
浙江大学关联物质研究中心和物理学系袁辉球教授团队首次在纯净的重费米子化合物中发现铁磁量子临界点，并且观察到奇异金属行为。这一发现打破了人们普遍认为铁磁量子临界点不存在的传统观念，并且将奇异金属行为拓展到铁磁量子临界材料中。这项研究于北京时间3月5日在国际顶级杂志《自然》在线发表。浙江大学物理学系
物理所合作在重费米子材料量子临界现象研究中获进展
超导的出现与材料中的结构、磁或价态的不稳定性密切相关。在这些不稳定性所导致的相变点附近存在强烈的热或量子涨落，会引起电子配对产生超导。在强关联材料中，非常规超导往往出现在零温反铁磁相变（量子临界点）附近，表明非常规超导依存于磁性量子涨落。实验上对反铁磁母体加压／磁场或化学掺杂，往往可以在磁性相变
武汉物数所在量子气体普适理论研究中取得进展
近日，中科院武汉物理与数学研究所管习文研究员课题组与中山大学、新加坡南洋科技大学、澳大利亚国立大学及北京计算科学研究中心合作，在一维量子多体普适理论研究方向取得新进展，其结果发表在《物理评论快报》(PRL)上。 一维量子多体系统具有典型的强关联特征。通常Tomonaga-Luttinger
2024年中国科学技术大学潘建伟团队发表4篇Nature/Science
费米子哈伯德模型(FHM)描述了由强电子-电子相关性引起的广泛的物理现象，包括非常规超导的推测机制。然而，解决其低温物理问题在理论上或数值上都具有挑战性。光学晶格中的超冷费米子提供了一个干净且控制良好的平台，为模拟FHM提供了一条途径。在半填充状态下掺杂FHM模拟器的反铁磁基态有望产生各种奇异相
中国科大等预言存在一种新奇配对超流相
中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在超冷费米气体中的拓扑相变方面研究取得重要进展：该实验室邹旭波教授与易为教授分别同他们的合作者在理论上预言并刻画了一种同时具有非零配对质心动量及非平庸拓扑性质的新奇配对超流相。两项研究成果分别在线发表于10月28日刊出的同一期《自然·通讯》
巡游电子量子临界行为研究取得进展
巡游电子量子临界现象，作为凝聚态物理学关联电子系统的传统难题，反复出现在量子物质科学的诸多研究方向上，对其进行合理的模型设计和正确的理论计算，能够帮助人们理解重费米子材料、铜基和铁基高温超导体、过渡金属氧化物、石墨烯层状结构等体系中普遍出现的反常输运、奇异金属和非费米液体行为。然而，巡游电子量子
超越经典计算机的量子模拟器来了
机的量子模拟器来了 近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月
我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器
近日，中国科学技术大学（以下简称中国科大）潘建伟院士和陈宇翱、姚星灿、邓友金教授等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月10日，相
“原子乐高”量子模拟获重大突破
南京大学物理学院教授缪峰联合南京理工大学理学院教授程斌团队通过“原子乐高”的方式，搭建了基于转角石墨烯莫尔超晶格体系的SU(4)同位旋-扩展哈伯德模型量子模拟器，首次观测到钉扎在莫尔超晶格上的一种特殊的电子晶体态：广义同位旋维格纳晶体。 研究团队通过垂直电场对电子关联强度的原位调节作用，实
物理所海森堡模型能谱研究获进展
动力学性质的准确计算，是凝聚态物理学量子多体问题中的难题。 所谓动力学性质，主要是指谱学行为，如关联电子系统中的准粒子(quasiparticle)能谱，如量子磁学系统中的自旋波磁振子(magnon)能谱。这类能量、动量依赖的谱函数，可以告诉人们量子多体系统的本质信息，且与现代凝聚态物理学的实
我国科学家首次实现超越经典计算机的超冷原子量子模拟器
探明高温超导的机理，进而研制出性能强大的新材料，是现代物理学的重大课题。近期，中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得该模型低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中作用迈出重要
中国科大在超导量子临界现象的基础理论研究中取得进展
近期，中国科学技术大学近代物理系副教授刘国柱课题组在凝聚态体系中量子临界现象理论研究方面取得新进展，提出了一个在量子临界体系中实现衍生超对称的必要条件，为在凝聚态物理中找寻有效超对称提供了有价值的限制和理论指导，相关研究结果以Absence of emergent supersymmetry i
超冷费米原子气体独特对称性获揭示
华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室教授武海斌研究小组与清华大学教授翟荟小组以及人民大学副教授齐燃合作的一项研究成果7月22日发表于《科学》。在这项研究中，科研人员发现了离散标度率不变的费米量子气体新奇的动力学膨胀行为，揭示了强相互作用超冷费米原子气体所隐含的动力学对称性，验证了此量子体
量子自旋液体新证据发现
一个由瑞士、美国、法国等多国科学家组成的国际团队宣布，他们在锡酸铈材料发现了量子自旋液体的新证据。这一发现有望促进基础物理学和量子计算领域取得新突破。相关论文发表于《自然·物理学》杂志。用中子对自旋液体进行激发（示意图）。图片来源：科学消息网量子力学理论认为，电子拥有“自旋”的性质，这意味着其行为类
Kagome量子自旋液体分数化自旋激发获得新思路
量子自旋液体是一种新的物质形态，可用拓扑序的长程多体纠缠来描述。量子自旋液体备受关注，这是由于其在高温超导机制和量子计算中的广阔应用，更源于其背后深刻的物理机制。自旋1/2的Kagome晶格反铁磁体系具有强烈的几何阻挫和量子涨落，是可能存在量子自旋液体的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
自旋超固态的宏观量子自旋输运研究获进展
超固态是一类在极低温时涌现的新奇量子物态，具有固体的晶格有序与超流体的无耗散输运特性。因此，亟待直接探测自旋超固态的超流动性，以观察其宏观量子输运性质。近期，中国科学院理论物理研究所科研团队等，利用有限温度张量网络方法，剖析了三角晶格反铁磁海森堡模型的自旋塞贝克效应，预言了其存在随温度下降不“衰减”
泡利不相容原理的应用
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，如确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。同科电子原子态原子中电子的状态用四个量子数（n，l，m，ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m为轨道磁量子数，ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现代通用的标记
泡利不相容原理的应用介绍
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，如确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。 同科电子原子态 原子中电子的状态用四个量子数（n，l，m，ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m为轨道磁量子数，ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现
首次出现！科研人员观测到自旋—电荷分离的奇特现象
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）研究员管习文研究团队与美国莱斯大学教授兰迪·休利特和浦晗团队合作，通过囚禁一维超冷费米气体首次确定性观测到自旋—电荷分离的奇特现象，并发现该体系中由自旋反向散射引起的非线性朝永—拉亭戈液体效应。相关研究成果6月17日发表在《科学》上。
概述鲍立不兼容原理的应用
泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理，由此可以导出很多的结果，这儿我们列举该原理在近代物理中三个重要的应用，即确定同科电子原子态， 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。 同科电子原子态 原子中电子的状态用四个量子数（n, l, ml, ms）描述，其中n为主量子数，l为轨道角动量量子数，m
合肥研究院在Skyrmion材料研究中取得进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究人员对具有Skyrmion相的螺旋磁有序MnSi体系的临界行为进行了研究，发现MnSi在相变临界点的临界行为是三重临界行为。该研究证明了该体系的自旋相互作用是长程相互作用，并计算出自旋相互作用的衰减函数。 对于螺旋磁有序MnSi材料，由于存在弱巡游
武汉物数所在量子气体临界性理论研究中取得进展
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所管习文研究员与香港中文大学周琦教授合作，在关于冷原子量子多体系统中的两体关联和临界性的研究中取得了新进展，其研究结果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 量子多体系统是凝聚态物理学中极其重要的研究领域，特别是近些年在冷原子的研
武汉物数所在量子气体临界性理论研究中取得进展
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所管习文研究员与香港中文大学周琦教授合作，在关于冷原子量子多体系统中的两体关联和临界性的研究中取得了新进展，其研究结果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 量子多体系统是凝聚态物理学中极其重要的研究领域，特别是近些年在
UTe2在零场下的超导态——非幺正等自旋配对
今年以来，重费米子材料UTe2中低温超导态的发现引起了很多人的关注。核磁共振实验发现其超导可能为自旋三重态配对，比热测量揭示其配对能隙具有点节点，但是比热系数在零温极限下外延到正常态的一半，因而理论建议超导态为非幺正的等自旋三重态配对，只有一个自旋取向发生配对，另一自旋取向仍保持为正常态，从而可
室温下量子材料实现“自旋”控制
科技日报北京8月16日电 （记者张佳欣）据《自然》杂志16日报道，英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室温下也能发挥作用，为潜在的量子应用开辟了新前景。几乎所有量子技术都涉及自旋。电子运动时通常会形成稳定的电子对，一个电子自旋向上，一个电
人类首次直接“看到”量子自旋效应
据新加坡国立大学（NUS）官网近日报道，该校科学家领导的国际科研团队，首次直接“看到”拓扑绝缘体和金属中电子的量子自旋现象，为未来研发先进的量子计算组件以及设备铺平了道路，距离实现量子计算又近了一步。 量子计算机目前仍处于研发的初期阶段，但其展现出的计算速度已经是传统技术的数百万倍，其非凡的处