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
物理所等量子固体中质量输运机理研究取得进展
“超固态(supersolid)”是指固体在维持周期性晶格的同时还存在超流现象。对于常规固体来说，这两种性质相互矛盾，但是在固体4He中却可能共存——这是由于氦原子作为最小的单原子分子具有极大的零点运动，相邻原子之间的波函数有非常大的交叠，形成宏观量子效应，从而可以承载超流。包括Andreev和
超流氦理论获证实，为量子化涡流理论模型提供关键证据
超流体是现代物理学研究中一个令人着迷的话题。超流体受量子力学控制并以其无摩擦流动而闻名，其不寻常的特性和深远的应用引起了科学家的兴趣。美国佛罗里达州立大学工程学院研究人员日前在研究涡流如何在量子流体中运动方面取得了里程碑式的突破性成果。他们对超流氦中涡环运动的研究发表在《自然·通讯》上，为支持最
极稀有同位素钙41实现单原子灵敏检测
中国科学技术大学教授卢征天等人，利用原子阱痕量分析方法实现了对极稀有同位素钙-41的单原子灵敏检测，将该同位素丰度的检测极限压低至10-17（十亿亿分之一）量级，并演示了对骨头、岩石、海水等典型样品的钙-41同位素分析。此项工作解决了地质、生物样品中钙-41同位素的探测难题，使得钙-41有望作为
自然界还有未知元素没被发现吗？它们是如何产生的？
文章部分资料来源：宇宙的狂想曲 1869年，俄罗斯科学家门捷列夫发表第一张元素周期表，在这张表格上，一共记录了63个元素。 在此后的150年中，科学家不断完善着元素周期表，现在这张表格记录的元素已经达到118个——其中，包括了一些自然界原本不存的重元素。 这些元素是怎么发现的？又是如何产生
《张朝阳的物理课》系列丛书被国家图书馆收藏
9月1日，《张朝阳的物理课》第三卷（量子力学）新书首发活动在国家图书馆举办，该系列丛书正式被国家图书馆收藏。搜狐董事局主席张朝阳推导了第三卷新书亮点内容，深究量子力学的“里程碑”议题之固体比热。张朝阳介绍，新书第三卷中的“声子与固体比热”章节是量子力学中具有“里程碑”意义的议题。“量子力学在第一卷已
近代物理所首次实现了爱因斯坦提出的双狭缝“理想实验”
中科院近代物理研究所与德国马普核物理所科研人员开展合作研究，利用反应显微成像谱仪，采用逆运动学原理，用移动的“狭缝”(H2+)与He原子碰撞，通过记录氦原子碎片的动量分布，研究对应碎片的杨氏双缝干涉现象，首次实现了爱因斯坦提出的双狭缝“理想实验”。 杨氏双缝干涉实验揭示了光子的波粒二象性，
“基于冷原子与量子点的量子信息处理”课题通过结题验收
项目首席科学家詹明生研究员作报告 10月17日，“量子调控”国家重大科学研究计划项目“基于冷原子与量子点的量子信息处理”的课题结题验收会议在武汉召开。本次会议由该项目首席科学家詹明生研究员主持，参会人员包括项目验收专家、课题负责人、部分研究骨干人员。在听取了六个课题的结题总结报告后
科学家首次在中性原子量子计算机上运行量子算法
近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校宣布与两家量子公司合作，首次在中性原子（核外电子等于核内质子数的原子）量子计算机上运行量子算法，将推动量子计算的实际应用。该团队是世界上第一个在可编程门模型(Gate model)冷中性原子量子计算机上，演示量子算法的团队。其中包括美国冷原子量子技术公司ColdQ
大型强子对撞机团队确定“穿越万里”反原子核
科技日报北京12月13日电 （记者张梦然）轻反原子核由反质子和反中子组成。根据《自然·物理》杂志发表的一篇论文，大型强子对撞机（LHC）团队研究认为，轻反原子核或能在银河系中穿越很长的距离。这项研究结果表明，这些反原子核或能用于寻找暗物质。 反原子以及反原子构成的反分子等，统称为反物质，反物质与
双原子干涉实验首获成功－可促进量子计算机和量子网络发展
距科学家们成功实现双光子干涉实验之后30年，法国物理学家首次成功进行了双原子的干涉实验。这一研究将大力促进量子计算机和量子网络的发展。 在最新研究中，法国国家科学研究院（CNRS）和巴黎十一大学的物理学家首次成功地让两个独立的原子实现了相干：当他们朝一个半透明镜子的两边发射不可区分原子对时发现
面向等离子体钨材料中氢氦气泡形成研究获进展
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所内耗与固体缺陷实验室科研人员与合肥研究院等离子体物理研究所和中国科学技术大学科研人员合作，在面向等离子体材料钨中氢氦气泡成核和生长机制研究方面取得新进展，相关科研成果发表在聚变领域权威期刊《核聚变》（Nuclear Fusion）上。
LHC团队确定“穿越万里”反原子核
轻反原子核由反质子和反中子组成。根据《自然·物理》杂志发表的一篇论文，大型强子对撞机（LHC）团队研究认为，轻反原子核或能在银河系中穿越很长的距离。这项研究结果表明，这些反原子核或能用于寻找暗物质。 反原子以及反原子构成的反分子等，统称为反物质，反物质与我们周围世界中的常规“正”物质相遇，则发
奇异π介子氦原子精密谱理论精度提高到十亿分之四
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院少体精密谱理论团队完成π4He+奇异原子(17, 16) → (16, 15) 跃迁频率的理论计算，精度达到十亿分之四 (4E-9)，这是目前世界上跃迁频率理论计算最精确的结果。结合瑞士保罗谢勒研究所（PSI）正在进行的高精度实验测量，该研究有望将现有
世界首个原子级量子传感器问世
科技日报北京7月25日电 （记者张佳欣）韩国基础科学研究所（IBS）量子纳米科学中心（QNS）和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器，能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑，有望对多个科学领域产生深
世界首个原子级量子传感器问世
韩国基础科学研究所（IBS）量子纳米科学中心（QNS）和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器，能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑，有望对多个科学领域产生深远影响。 原子直径比人类发丝还要细
世界首个原子级量子传感器问世
7月25日，韩国基础科学研究所（IBS）量子纳米科学中心（QNS）和德国尤里希研究中心的国际研究团队开发出世界上首个原子级量子传感器，能够检测原子尺度的微小磁场。相关论文25日发表在《自然·纳米技术》上。这一成果标志着量子技术领域的一个重要里程碑，有望对多个科学领域产生深远影响。 原子直径比人
量子模拟突破：原子间距缩小至50纳米
研究人员开发出一种技术，可以将原子排列间隔缩小至50纳米。图片来源：物理学家组织网科技日报北京5月5日电 （记者张佳欣）利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起，有助科学家探索奇异物质状态，构建新型量子材料。传统上，这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在，美国麻省理工学院研究人员开发出一种
科学家利用“原子积木”搭建拓扑量子磁体
又是一个深夜，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的C楼实验室灯火通明。2021级博士生王浩紧紧盯着电脑屏幕，十分谨慎地操控着实验，还差两个独立的“原子积木”，一个特殊量子结构的构造就基本完成了。他每一次精确移动“原子积木”，电脑屏幕上的图像都会产生微妙变化。第二天上午，最后两个独立“原子积木”到
“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
科学家用激光照射量子点获得成对光子
奥地利因斯布鲁克大学的科学家借助微型半导体结构，用激光照射量子点首次获得了成对的光子。这一成果可进一步推动量子的应用研究，并可用于量子计算机的开发。 据奥地利新闻社3月27日报道，量子点是准零维的纳米材料，由少量的原子构成。单个原子很难被“固定”，而量子点比较容易“被集成到半导体芯片中”。
里程碑就在“不可能”中
无液氦消耗的制冷机能达到的最低温度是多少？走进北京大学综合实验楼，穿过长长的走廊，来到位于地下二层的“崔琦实验室”，两台“拓扑量子计算超低温实验仪器”刷新了这个问题的世界纪录——0.1毫开尔文，逼近人类无法抵达的“绝对零度”。 在国家自然科学基金委员会的国家重大科研仪器研制项目“拓扑量子计算超
放射性同位素示踪原子的应用介绍
将一种稳定的化学元素和它的具有放射性的同位素混合在一起，当它们参与各种系统的运动和变化时，由于放射性同位素能发出射线，测量这些射线便可确定其位置与数量。只要测出了放射性同位素的分布和动向，就能确定稳定化学元素的各种作用。这种方法称为示踪原子方法，应用很广泛。 （1）在石油工业上的应用。将含放射
国仪量子中标清华大学量子钻石原子力显微镜采购项目
12月9日消息（南山）今年11月，清华大学量子钻石原子力显微镜采购项目公开招标，预算金额320万元，采购1套量子钻石原子力显微镜。 招标文件显示，量子钻石原子力显微镜(QDAFM）通过对金刚石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，磁成像空间分辨率最高可达10nm，且具有单个自旋的超高探测
科学家在量子气体中观察到“第二声”
证实了70年前朗道提出的温度波理论 “第二声”也叫温度波或熵波，是一种量子力学现象，目前只在超流液氦中才能观察到。据物理学家组织网5月16日(北京时间)报道，最近，奥地利因斯布鲁克大学和意大利特兰托大学物理学家合作实验，在量子气体中也观察到了这种温度波的传播，证实了列夫·朗道70年前假设的
《科学》：氦－3严重短缺威胁低温物理研究
新技术尚无法直接替代氦-3 以色列魏茨曼科学研究所的物理学家Moty Heiblum说，已经很难获得氦-3来达到研究需要的超低温;美国的安全项目占有了大约85%的氦-3供应。(图片提供：《科学》) 量子物理的奇异效应一般是在极底温度条件下出现，而以氦-3为制冷原料的“稀释制冷机”
我国科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态，兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来，除了冷原子气的模拟实验外，科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态，兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来，除了冷原子气的模拟实验外，科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李伟、
科学家发现自旋超固态巨磁卡效应
超固态是一种在接近绝对零度时涌现的新奇量子物态，兼具固体和超流体这两种看似矛盾的特征。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来，除了冷原子气的模拟实验外，科学家尚未在固体物质中找到超固态存在的可靠实验证据。中国科学院大学教授苏刚、中国科学院物理研究所研究员孙培杰、中国科学院理论物理研究员所李
聚变堆材料中氢、氦及嬗变原子微观行为模拟研究获进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所研究员刘长松课题组与中科院合肥研究院等离子体物理研究所、中科院近代物理研究所合作，围绕聚变堆面向等离子体材料和结构材料中氢、氦和嬗变原子的微观行为开展了理论模拟研究并取得系列进展。该系列工作对从微观上理解材料中氢、氦和嬗变元素的行为并认识氢、氦泡和
量子与经典方法研究粒子与固体的相互作用
电子显微技术以及电子能谱技术已成为材料表征特别是定量分析的重要工具。作为这些技术的物理基础,电子与固体相互作用的研究对定量解释实验电子显微成像或电子能谱起着至关重要的作用,成为凝聚态物理研究的一个非常重要的研究领域。本论文分别采用经典Monte Carlo方法、波动力学方法和玻姆力学方法,从不同角度