量子液体中同位素杂质浓度技术研究获得新突破
氦是最轻的单原子分子，由不确定性关系可知在液相或固相中氦原子具有剧烈的量子零点运动，因而是研究量子液体与量子固体最合适的体系。氦也是最纯净的体系——所有由其他元素构成杂质都将因为范德华相互作用被吸附固定，从而不影响氦本身的性质。然而，氦存在两种稳定同位素4He和3He，因此同位素杂质成为极低温条件下唯一活跃的杂质。 以往研究表明，同位素杂质在液体或固体氦中具有非常高的迁移率，且由于4He和3He分别服从玻色和费米统计，即使是极微量的杂质也可明显改变体系性质。以固体4He中的质量超流为例，浓度为1500 ppm的3He杂质可完全抑制超流效应【Cheng, et al, Physical Review Letters 117, 025301 (2016)】；而在热力学性质方面，浓度为6 ppm的3He杂质导致固体4He在0.3 K以下的比热显著增加【Cheng, et al, Physical Review B 90, 224......阅读全文
量子液体中同位素杂质浓度技术研究获得新突破
氦是最轻的单原子分子，由不确定性关系可知在液相或固相中氦原子具有剧烈的量子零点运动，因而是研究量子液体与量子固体最合适的体系。氦也是最纯净的体系——所有由其他元素构成杂质都将因为范德华相互作用被吸附固定，从而不影响氦本身的性质。然而，氦存在两种稳定同位素4He和3He，因此同位素杂质成为极低温条
超流体的研究和特性
当接近绝对零度时，部分液体会转变成另一种的液体状态名为超流体，它的特点是黏度值是零（有无限的流动性），超流动性是其最具特征的基本性质。科学家在1937年发现，将氦冷却到低于λ温度（2.17K）便形成超流体。此时，氦气可以在容器中不断流动，并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动
超流体的研究和特性
当接近绝对零度时，部分液体会转变成另一种的液体状态名为超流体，它的特点是黏度值是零（有无限的流动性），超流动性是其最具特征的基本性质。科学家在1937年发现，将氦冷却到低于λ温度（2.17K）便形成超流体。此时，氦气可以在容器中不断流动，并可对抗地心吸力。氦-4为了找寻自己的定位会在容器上缓慢地流动
碳纳米管膜形成超流体的过程介绍
于量子液体低于某临界转变温度会形成超流态。比如氦最丰富的同位素，氦-4，在低于 2.17 K(−270.98°C) 时便会变成超流体。氦-4形成超流态的相变称为Lambda相变(Lambda transition)，因它的比热容对温度曲线形状如同希腊字母“λ”一样。凝聚态物理学中一些相近的相变亦因而
重原子同位素效应
以上介绍的大都是 H/D 的同位素效应 ,它们可以用体系的 kH 、kD 以及 kT 的比值来表示 。在实验过程中 , 还用到其他重原子同位素效应( Heavy-atom Isotope Effect), 例如 C 、N 、O 、P 、Br等。这些元素的同位素效应涉及到的大都是一级同位素效应 , 但
《自然·材料》：“时间晶体”相互作用首次发现
一个国际科研团队在最新一期《自然·材料》杂志撰文称，他们首次观察到了“时间晶体”的相互作用。最新研究有望促进量子信息处理技术的发展，改善当前的原子钟技术，提高陀螺仪以及依赖原子钟的系统（如GPS）的性能。 时间晶体是一种物质态，不同于金属或岩石等标准晶体，后者由原子以规则的重复模式排列而成。2
中国科学家：“月壤玻璃”为捕获和保存氦3的关键物质
近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所、航天五院钱学森实验室、中国科学院物理研究所和南京大学等联合团队，对嫦娥五号月壤颗粒中的氦原子进行了探测和研究。发现月壤中钛铁矿颗粒表面都存在一层非晶玻璃。研究人员在玻璃层中观测到了大量的氦气泡，直径大约为5～25nm，且大部分气泡都位于玻璃层与晶体的界面
让稀薄的氦分子自旋
氦发射的光谱。激光脉冲可暴露氦原子对的量子特性。图片来源：Dept. of Physics, Imperial College/SPL 氦原子很“冷淡”，很少彼此或与其他元素的原子相互作用。但氦原子冷却到接近绝对零度时，可以被诱导形成具有特定量子特性的脆弱对或二聚体。用激光轰击氦“二聚体”
科研人员研究发现用氦3冷却量子电路可大幅降噪
典型的超导量子电路，必须在极低温度下运行。但极低温度会使大多数液体都会变成冰，只有两种氦同位素3He和4He在毫开尔文温度下仍保持液态。 来自英国国家物理实验室（NPL）、瑞典查尔姆斯理工大学等的科研人员开发了新技术，通过将量子电路浸入3He液体中，可将量子电路冷却到绝对零度以上千分之一，比以
固体氦中首次直接观测到位错线雪崩及声学激发效应
氦是最轻的单原子分子，在液体或固体状态中氦原子具有非常大的零点动能和非常小的范德华作用，因此液体和固体氦具有一系列有趣的量子现象，被称作“量子液体”和“量子固体”。满足波色统计的液体4He在2.1K以下进入著名的超流相；而满足费米统计的液体3He在2mK以下也通过p波配对的形式进入超流相，形成目
原子—光子量子操控研究获得进展
华东师大物理系系主任、精密光谱科学与技术国家重点实验室长江学者张卫平领衔的研究团队，在原子—光子量子操控领域取得重要的实验研究进展，最新成果日前发表在美国物理学会杂志《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。 该实验研究表明，利用基于拉曼
科研人员研究发现用氦3冷却量子电路可大幅降噪
典型的超导量子电路，必须在极低温度下运行。但极低温度会使大多数液体都会变成冰，只有两种氦同位素3He和4He在毫开尔文温度下仍保持液态。 来自英国国家物理实验室（NPL）、瑞典查尔姆斯理工大学等的科研人员开发了新技术，通过将量子电路浸入3He液体中，可将量子电路冷却到绝对零度以上千分之一，比以
中科大首次在玻色费米双超流体中观测到量子涡旋晶格
近日，中国科学技术大学潘建伟及其同事陈宇翱、姚星灿等在国际上首次实现了一种全新的量子物态——质量不平衡的玻色-费米双超流体，并在该双超流体中成功地产生和观测到玻色-费米量子涡旋晶格。这一实验发现开辟了超冷原子领域全新的研究方向，为理解复杂宏观量子现象提供了一种独特的研究手段。该成果发表在9月27
Nature：从经典物理到量子行为，超冷原子形成“量子龙卷”
发表在《自然》杂志上的一项最新研究中，麻省理工学院的研究团队观察到从经典物理行为到量子行为的关键交叉。 在快速旋转超冷原子的量子流体时，最初的圆形原子云首先变形为一个薄薄的针状结构，当经典效应应该被抑制只留下相互作用和量子定律来主导原子行为时，针状物自发地变成了晶体图案，类似于一串微型的量子龙
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
原子间单量子能量交换首次实现
据美国物理学家组织网2月23日报道，美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子（离子）之间建立了直接运动耦合，实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程，可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。 研究人
单原子量子信息存储首次实现
据美国物理学家组织网5月3日（北京时间）报道，德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组，首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机，并让其远距离联网
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
SCIENCE－：操控单原子构建新型量子计算平台，可用于研究量子特性
韩国、日本、西班牙和美国等国科学家在5日出版的最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们通过从扫描隧道显微镜（STM）的尖端发射微波信号来控制钛原子，使这些钛原子执行了量子计算。研究人员表示，尽管这一量子计算平台在短期内不太可能与目前的主流量子计算方法媲美，但可用于研究化学元素甚至分子的量子特性。量子计
首次实现在原子尺度上研究同位素界面
北京大学物理学院高鹏、陈基、王恩哥院士课题组等与材料科学与工程学院刘磊等课题组合作，首次实现了在原子尺度上对同位素界面的研究。该研究成果以《同位素界面上的声子转变》为题于日前在国际学术期刊《自然·通讯》发表。 据介绍，原子尺度上探测同位素界面极具挑战，目前具有原子尺度分辨能力的实验技术只有扫描探针
质谱流式的同位素是原子还是离子
晚上好，这是不可以的，你把概念搞混了。同位素是针对原子的，指的是相同质子数，不同中子数的原子之间互称同位素。而离子说的是原子或原子团失去或获得电子的事情，两者是不相关的。当然，即使构成氧原子和氧离子的原子钟含有的中子数目不同，也不能互称同位素。
新型量子表有望快速精确测量光—物质相互作用
瑞典乌普萨拉大学科学家研制出一款由激光和氦原子组成的量子秒表，能以“全新方式极其准确地测量时间”，而不必像其他时钟那样计时。相关研究近日发表于《物理评论研究》杂志。 最新研究负责人玛塔·博霍尔茨解释称，他们的最新研究基于“泵—探针实验”，在实验中，一束“泵”激光脉冲被发送到原子云内，将其提升到更
中外科学家合作开辟量子电动力学理论检验新方法
中新网武汉4月20日电 (马芙蓉 杨婷婷)记者20日从中国科学院精密测量科学与技术创新研究院获悉，该院与澳大利亚国立大学、加拿大温莎大学合作，实现氦原子413纳米幻零波长的精确计算和精密测量，开辟了“隐形”原子幻零波长检验量子电动力学理论的新途径。相关研究成果发表在国际学术期刊《科学》杂志。量子电动
钻石内的亚原子拥有量子记忆
据美国物理学家组织网6月27日报道，美国和德国科学家在最新研究中，将包裹于钻石内单个电子里的量子信息移入邻近的单个氮原子核内，接着使用芯片上的布线让其返回。这是科学家首次证明，钻石内的亚原子也拥有量子记忆，据此可制造出亚原子存储单元，这标志着人类朝研制出基于钻石的量子计算机迈出了关键的一步。相关
量子材料中首次发现数千原子纠缠
在物理学中，薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应：纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。 已知具有磁性等特性的材料具有所谓的域（岛），其中材料特性均匀地属于一种或多种类型（例如，想象它们是黑色或白色）。在最新一期《自然》杂志上，物理学家报
量子网络研究获突破－基于冷原子的多节点量子存储网络
中国科学技术大学潘建伟、包小辉研究团队在量子网络研究方面取得重要进展，成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来，为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。 该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上，被审稿人称赞为“多节点量子网络的里程碑”。 据潘建伟介绍，量子网络可
科学家可能找到暗物质“捕手”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491064.shtm 欧洲核子研究中心ALICE探测器及宇宙中的反氦湮灭的艺术概念图。图片来自：ORIGINS cluster,S.Kwauka Laura Fabbietti博士（
华北发现百万年前地下“化石”水
科技日报合肥5月8日电 （记者吴长锋）记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心激光痕量探测与精密测量研究组胡水明教授、杨国民博士与国际原子能组织（IAEA）等单位合作，在华北平原深层地下水研究中取得重要进展，相关成果于近日在线发表在《地球与行星科学快报》上。 该项目在
“隐形”氦原子为基本物理理论检验开辟新途径
近日，中国科学院精密测量院与澳大利亚、加拿大两国的研究团队合作，实现了迄今最灵敏的测量光偶极势的方法，通过氦原子的精确计算和精密测量，在三百万分之一水平上验证了量子电动力学（QED）这一基本物理理论。相关研究成果4月8日在《科学》杂志发表。“氦原子幻零波长检验QED的新方案最初由理论提出，后推动实