科学家造出低于绝对零度的量子气体

据《自然》杂志网站1月3日报道,德国物理学家用钾原子首次造出一种低于绝对零度的量子气体。科学家称这一成果为“实验的绝技”,为将来造出负温度物质、新型量子设备打开了大门,有助于揭开宇宙中的许多奥密。 18世纪中期,开尔文男爵威廉·汤姆森定义了绝对温度,在此规定下没有物质的温度能低于绝对零度。气体的绝对温度与它所包含粒子的平均能量有关,温度越高,平均能量越高,而绝对零度是气体的所有粒子能量都为零的状态,这是一种理想的理论状态。到了上世纪50年代,物理学家在研究中遇到了更多反常的物质系统,发现这一理论并不完全正确。 慕尼黑路德维格·马克西米利安大学物理学家乌尔里奇·施奈德解释说,从技术上讲,人们能从一条温度曲线上读出一系列温度数,但这些数字表示的只是它所含的粒子处于某个能量状态的概率。通常,大部分粒子的能态处于平均或接近平均水平,只有少数粒子在更高能态上下。理论上,如果这种位置倒转,使多数粒子处于高能态而少数粒子在......阅读全文

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

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

相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展

  超冷原子量子气体具有优越的可调控性,利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用,为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前,实验上已经发展了多种方法合成规范场,并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而,这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围,对于相互作用和

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

控制量子计算的新超冷微波源研发成功

  据《自然·电子学》10日发表的一项研究,芬兰研究人员开发了一种电路,可以在接近绝对零度的温度下产生控制量子计算机所需的高质量微波信号。这是将控制系统移近量子处理器的关键一步,或大大增加处理器中的量子比特数。  限制量子计算机大小的因素之一是用于控制量子处理器中量子位的机制。这通常使用一系列微波脉

控制量子计算的新超冷微波源研发成功

  据《自然·电子学》10日发表的一项研究,芬兰研究人员开发了一种电路,可以在接近绝对零度的温度下产生控制量子计算机所需的高质量微波信号。这是将控制系统移近量子处理器的关键一步,或大大增加处理器中的量子比特数。  限制量子计算机大小的因素之一是用于控制量子处理器中量子位的机制。这通常使用一系列微波脉

我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平

  15日,记者从安徽省量子信息工程技术研究中心获悉,科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)自主研发了高性能抗干扰氧化钌温度计,产品起测温度接近6毫开尔文(mK),刷新了国内纪录,标志着我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平。  氧化钌温度计是量子计算机的核心器件之一,可用于对量子

我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平

  15日,记者从安徽省量子信息工程技术研究中心获悉,科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)自主研发了高性能抗干扰氧化钌温度计,产品起测温度接近6毫开尔文(mK),刷新了国内纪录,标志着我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平。国盾量子氧化钌温度计。安徽省量子信息工程技术研究中心供图

我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平

15日,记者从安徽省量子信息工程技术研究中心获悉,科大国盾量子技术股份有限公司(以下简称国盾量子)自主研发了高性能抗干扰氧化钌温度计,产品起测温度接近6毫开尔文(mK),刷新了国内纪录,标志着我国超导量子计算极低温测量技术达到世界先进水平。国盾量子氧化钌温度计。安徽省量子信息工程技术研究中心供图氧化

科学家通过二维实验系统观测四维物理现象

  物理学家曾建立了一个二维实验系统,使其能够研究理论上只存在于四维空间的物理性质。来自美国宾夕法尼亚州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院、匹兹堡大学和以色列霍隆理工学院的国际研究小组最近证明了,在二维“波导”阵列中,光子的行为可与四维“量子霍尔效应”的预测相一致。该研究论文发表在《自然》科学杂志上,而

科学家通过二维实验系统观测四维物理现象

    物理学家曾建立了一个二维实验系统,使其能够研究理论上只存在于四维空间的物理性质。来自美国宾夕法尼亚州立大学、瑞士苏黎世联邦理工学院、匹兹堡大学和以色列霍隆理工学院的国际研究小组最近证明,在二维“波导”阵列中,光子的行为可与四维“量子霍尔效应”的预测相一致。该研究论文发表在《自然》科学杂志上,

国仪量子气体吸附技术在多孔吸附剂表征中的应用

  摘要  多孔吸附剂由于其独特的多孔结构和性能,在环境净化、能源存储和催化转化等领域扮演着重要角色。多孔吸附剂通常具有较高的比表面积和丰富的孔径分布,可以有效地与气体或液体中的分子发生相互作用。采用静态气体吸附法精准表征多孔吸附剂的比表面积和孔径分布等参数有助于深入了解多孔吸附剂的性质和吸附性能。

美科学家发现新的三体原子束缚态

  据美国每日科学网7月3日报道,美国堪萨斯州立大学的科学家在原子内部发现了一种新的三体原子束缚态,在这种状态下,三个一模一样的原子松散地依附在一起,这一量子态与以前发现的三体束缚态不同,其既存在于玻色子中又存在于费米子中,因此,有助于科学家们更好地理解物质及其组成。   目前,科

量子存储态室温下维持39分钟-创世界纪录

  加拿大西蒙·弗雷泽大学迈克·斯沃尔特教授领导的一个国际团队在最新一期《科学》期刊上报告说,他们在室温下使脆弱的量子存储态维持了创纪录的39 分钟,从而将此前在硅基系统中编码信息“量子比特”25秒最长持续时间提高了近100倍,克服了超高速量子计算机研究的一大障碍。   斯沃尔特称,此项研究成

准粒子构成的物质第五形态首次创建

  日本科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们创造出了首个由准粒子构成的玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC),最新研究将对包括量子计算在内的量子技术的发展产生重大影响。  BEC被称为物质的第五种形态,其他四种分别为固体、液体、气体和等离子体并列。1925年,爱因斯坦预言BEC存在。1995年,

玻色一爱因斯坦凝聚态的研究与发展

所谓“玻色一爱因斯坦凝聚态”,是科学巨匠爱因斯坦在70 年前预言的一种新物态。为了揭示这个有趣的物理现象,世界科学家为此付出了几十年的努力。 1995年,美国科学家维曼、康奈尔和德国科学家克特勒首先从实验上证实了这个新物态的存在。为此,2001年度诺贝尔物理学奖授予了这3位科学家,以表彰他们在实现“

玻色爱因斯坦凝聚态首次形成

用钠铯分子创造出玻色-爱因斯坦凝聚态。图片来源:哥伦比亚大学美国和荷兰物理学家成功将钠铯极性分子冷却至接近绝对零度,使1000多个分子处于一个巨大的量子态,形成了分子玻色-爱因斯坦凝聚态。这项成果既可以帮助科学家创造出能无阻力流动的超固体材料,又有助于研制新型量子计算机。相关论文发表于3日出版的《自

科学家打造出最冷分子:仅比绝对零度高2.5‰

  美国耶鲁大学的科学家成功利用“磁光捕获”技术打造迄今为止温度最低的分子。实验中,他们将选定分子的温度降到只比绝对零度高出2.5‰的程度。这一研究成果能够应用于从量子化学到粒子物理学最基本理论测试等一系列领域,帮助科学家进行各种新研究。照片展示了一个光学洞,用于精确调节激光,而后捕获和冷却分子。 

玻色爱因斯坦凝聚态的研究和特性

由爱因斯坦和玻色在1924年预测出来,也被称为第五种物质状态。多年来,玻色-爱因斯坦凝聚态在气体状态下都是一个理论上的预测而已。最后,由克特勒、康奈尔及威曼所领导的团队,在1995年首先透过实验制造出玻色-爱因斯坦凝聚。玻色-爱因斯坦凝聚态比固态时更冷。当原子有非常接近或者一致的量子等级和温度非常接

打破宇宙最低温纪录,NASA-冷原子实验室比太空冷上亿倍

地球上办不到的实验就移去外太空做!美国太空总署日前正式将冷原子实验室(Cold Atom Laboratory,CAL)送上国际太空站,这个只有冰箱大小的有效载荷将尝试把气体云冷却至比外太空真空环境还要低上亿倍的惊人温度,以帮助科学家一探超冷原子的奇怪量子特性。冷原子实验室(CAL)由 NASA

加速量子计算,英特尔推出低温芯片(二)

应对量子计算机的难点虽然大多数量子芯片和计算机需要放置在绝对零位才能正常运行,但Horse Ridge芯片的工作温度大约为4开氏度,这比绝对零度略高。由于这些粒子中的每一个都是单独控制的,因此布线将量子计算系统的规模扩展到数百或数千个量子比特的能力达到了显着的性能水平。Horse Ridge SoC

NASA发射冷原子物理实验室-制造宇宙最低温

   通过周一(5月21日)在国际空间站进行的一项实验表明,美国航空航天局(NASA)计划将一个小盒子送上国际空间站,并以此制造出宇宙中最冷的点,这个小盒子被称为“冷原子物理实验室”。  冷原子物理实验室(CAL)是由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)设计和建造的一个物理研究机构,能将气体原子的能量

NASA发射冷原子物理实验室-制造宇宙最低温

  通过周一(5月21日)在国际空间站进行的一项实验表明,美国航空航天局(NASA)计划将一个小盒子送上国际空间站,并以此制造出宇宙中最冷的点,这个小盒子被称为“冷原子物理实验室”。  冷原子物理实验室(CAL)是由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)设计和建造的一个物理研究机构,能将气体原子的能量消

摘掉“量子医学”的量子“高帽”

   量子力学是描写微观世界的一个物理学分支,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学,都是以量子力学为基础。  量子力学同时也给人们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法。在许多现代技术装备中,量子力学的效应起到

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

  2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。  关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的

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  2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或量子纠缠在量子电池产生可提取功的过程中是必不可少的量子资源。相关研究成果近日发表在《物理评论快报》上。  关于量子电池的研究是近些年来颇受关注的量子科技问题,其中的

量子纠缠是量子电池必不可少的量子资源

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488378.shtm 中心自旋量子电池图(受访者供图) 2022年诺贝尔物理学奖让“量子纠缠”再次引发全世界关注。近日,中科院精密测量院科研团队与西北大学研究人员合作,首次证明了量子相干或

原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为

  据《新科学家》杂志网络版近日报道,世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能:科学家可将它用作量子模拟器,来研究磁体内部电子的量子行为,以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。   物理学中有许多难以解答的问题,因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配,比如

在零重力下获得玻色—爱因斯坦凝聚态

  近日,一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些

德国科学家开发新仪器-为研制原子干涉仪铺路

  一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色―爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些基础问