美研发出新型固态量子冰箱可冷却比自身体积大的物体

据物理学家组织网近日报道,美国国家标准与技术研究院的研究人员展示了他们最新研制的一款固态量子冰箱,这款制冷机利用了微型和纳米结构的量子物理学原理,可将一个比自身体积大得多的物体冷却到极其低的温度。 “这是我见过的最让人吃惊的结果之一。”项目负责人乔尔·乌洛姆说,“我们利用纳米结构的量子力学来冷却铜块,而铜几乎是这种制冷元件重量的100万倍。这是纳米或微电机装置可用来操纵宏观世界的一个罕见例子。” 更重要的是,这款量子冰箱原型的外形尺寸不过几英寸(1英寸=2.54厘米)大小,研究人员可以将任何合适的物体放置在制冷区,待冷却好以后再取走,使用方式与通用的厨房冰箱别无二样。其冷却能力却与一台能为林肯纪念堂(占地约2000多平方米)这样规模的建筑物降温的窗式空调相当。 这项技术有望提供一个紧凑、便利的制冷方式,使先进传感器的温度能够低于标准的低温学温度——300毫开尔文(MK),从而提高其性能,以用于量子信息系统、......阅读全文

长寿固态量子比特实现有新法

  据15日《自然·物理学》杂志报道,瑞士保罗·谢勒研究所、苏黎世联邦理工学院和洛桑联邦理工学院研究人员表示,长寿命的量子比特可在杂乱的环境中存在。这一观点推翻了以前的认知,即固态量子比特需要在超清洁材料中进行超远距离隔离才能实现长寿命。  如何使量子比特保留足够长的量子信息,是实用量子计算的主要障

“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”通过验收

  10月22日,由中国科学技术大学杜江峰教授主持的国家重大科学研究计划“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”项目课题结题验收会在合肥召开。中科院理论物理所于渌院士、中科院武汉物数所叶朝辉院士、清华大学朱邦芬院士等担任课题结题验收组专家。科技部基础司、中科院基础局相关领导以及中国科大校长侯建国等出

固态量子光学研究取得重要进展

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超固态的结构特点

超固态是指当物质处于在140万左右大气压下,物质的原子就可能被“压碎”。电子全部被“挤出”原子,形成电子气体,裸露的原子核紧密地排列,物质密度极大,这就是超固态。根据估算,一个乒乓球大小的超固态物质,其质量可能大于1000吨。

中国科大固态量子芯片研究取得重要进展

  近日,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固态量子芯片研究方面取得重要进展,成功实现了半导体量子点体系的两个电荷量子比特的操控最短在百皮秒量级内完成。与国际上目前最高水平相比,操控速度提高了数百倍。7月17日,国际权威期刊《自然-通讯》发表该项研究成果。  在国家重点基础研

二维超固态量子气体首度问世

  科学家首次在实验室中产生二维超固态量子气体。  量子气体非常适合研究物质相互作用的微观结果。奥地利科学院量子光学与量子信息研究所和因斯布鲁克大学等机构研究人员在实验室中首次实现了二维超固态量子气体。8月18日,相关论文刊登于《自然》。  科学家可以在实验室中精确地控制极冷气体云中的单个粒子,揭示

基于自旋量子调控的固态量子计算研究项目取得系列成果

  作为经典计算方式的继承和发展,量子计算能有效处理经典计算科学中的许多具有相当计算复杂度甚至无法完成的难题,比如大数的质因数分解,量子人工智能问题等。图片来源于网络   中国科学技术大学杜江峰主持的重大科学研究计划项目“基于自旋量子调控的固态量子计算研究”发展了先进的自旋实验技术与实验装备,为自旋

纳米金刚石新结构有望提前实现量子计算进程

  美国研究人员成功开发了纳米金刚石的新结构,计划与政府和企业合作共同探索新型纳米金刚石的自组装系统,为量子计算机生产这一极具创新性且成本不高的新型元件。  这种新结构包含一个氮原子和一个原子空位。它可以应用于室温条件下的量子计算、单光子传感器和无毒荧光生物标记。  金刚石由无数金刚石晶体组成,通常

牛津纳米孔收购加拿大Northern-Nanopore-扩张固态纳米孔领域

  近日,牛津纳米孔技术公司(Oxford Nanopore)表示收购加拿大生物技术初创公司Northern Nanopore Instruments(NNi),这家公司开发了一种固态纳米孔制造技术。  本次收购没有披露财务条款。  据Oxford Nanopore介绍,NNi专门从事低成本、精确的

纳米管束推动固态储能器发展

  据美国物理学家组织网近日报道,莱斯大学研究人员发明了一种以纳米管为基础的固态超级电容器。它有望集高能电池和快速充电电容器的最佳性质于一个装置中,以适合极限环境下使用。相关研究成果发表在《碳杂志》上。   双电层电容器(EDLCs)一般被称为超级电容器,拥有比电池等用于调节流量或供

光子偏振态的可集成固态量子存储首次实现

从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导,实现了光子偏振态的可集成固态量子存储,存储保真度高达99.4±0.6%,显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表在国际知名学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》上

中国科大等在固态量子光学领域取得进展

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和德国维尔兹堡大学、英国剑桥大学相关小组合作,在国际上首创双色脉冲相干激发理论,为光和原子的相互作用等基础量子光学问题的研究打开了一个新思路,解决了共振荧光长期存在的激光本底噪声问题。进一步,研究组通过该方法在微腔耦合的半导体量子点体系上实验实现了无激光背景的高效

光子偏振态的可集成固态量子存储首次实现

从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队李传锋、周宗权研究组基于自主加工的激光直写波导,实现了光子偏振态的可集成固态量子存储,存储保真度高达99.4±0.6%,显著推进了可集成量子存储器在量子网络中的应用。相关成果日前发表在国际知名学术期刊《科学通报》和《物理评论快报》上。    稀土掺杂晶体

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”

缤纷量子点:绘制绚丽纳米世界

  蒙吉·巴文迪(左)、路易斯·布鲁斯(中)和阿列克谢·叶基莫夫(右)因“量子点的发现与合成”荣获2023年诺贝尔化学奖  一旦物质的大小达到百万分之一毫米级别,就会产生挑战人类直觉的奇怪现象——量子效应。  假设一场魔法将我们生活中的一切缩小到纳米尺寸,那我们将收获五光十色的世界:小小的金耳环可能

“纳米冰箱”成功为量子电路制冷

  《自然·通讯》杂志在线版8日刊登了芬兰科学家的一项突破性研究成果:他们研制出一种被称为“纳米冰箱”的量子电路制冷装置,能让量子位保持在足够低的温度下,从而准确可靠地运行。研究人员表示,这种制冷器未来能集成到包括量子计算机在内的多种量子电气设备中。  普通计算机用0和1存储信息,可通过制冷扇或制冷

纳米粒子“纠缠”突破量子极限

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518278.shtm在1日发表于《自然·物理》杂志的一项新研究中,来自英国、瑞士和奥地利的国际研究团队建立了一种新的平台,来解决经典物理和量子物理之间的边界问题。这一成果代表着在理解基础物理学方面的重大飞

中科院成功研发耐高压固态纳米材料

近日,国际学术期刊《Surfaces and Interfaces》报道了中科院海洋所和中科院物理所合作,制备出七星瓢虫状银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底,在模拟高压下实现10-6 M磷酸乙醇胺分子的检测,具有良好的灵敏度和耐压性,为未来深海原位检测低浓度的微生物代谢产物提供了新手段。

科学家新研发耐高压固态纳米材料

 SERS基底的制备工艺示意图(a);和SERS增强机制(b)   海洋所供图  SERS基底的SEM图像(表面银纳米颗粒分布形似七星瓢虫背部图案)  海洋所供图 日前,中科院海洋研究所和中科院物理研究所合作,制备出类似七星瓢虫斑点样的银纳米颗粒的表面增强拉曼散射(SERS)基底。该基

在固态体系首次实现高保真度量子受控非门

  记者1月30日从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人,基于金刚石氮—空位(NV)色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门(量子受控非门)。该项研究成果日前发表在《物理评论快报》上。  可实用的大规模量子计算要求门保真度至少达到99.9%,此前仅离

首次在固态体系实现保真度99.92%量子受控非门

  中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、石发展教授等在量子操控领域取得重要进展,基于金刚石氮-空位(NV)色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门(量子受控非门)。相关研究成果发表于《物理评论快报》。  金刚石石氮-空位色心及其周围的核自旋示意图,形状脉冲用来抵抗核自旋

高维固态量子存储器研制成功

  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李传锋研究组,在固态系统中首次实现对三维量子纠缠态的量子存储,保真度高达99.1%,存储带宽达1千兆赫,存储效率为20%,而且该存储器具有对高达51维的量子态的存储能力。该成果发表在近日物理学国际权威期刊《物理评论快报》上。  远程量子纠缠

科研人员实现量子增强的微波测距

中国科学技术大学郭光灿院士团队的孙方稳教授研究组利用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强,研究微波信号的探测与无线电测距,实现10-4波长精度的定位。相关研究成果日前发表于《自然-通讯》。基于固态自旋量子体系的射频信号探测与测距示意图 中国科大供图基于微波信号测量的雷达定位技术在自动驾驶、智能生

中国科大基于固态量子存储实现跨越7公里的分布式光量子计算

  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网络领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权、柳必恒等基于多模式固态量子存储和量子门隐形传送协议在合肥市区实现了跨越7公里的非局域量子门,并演示了分布式的Deutsch-Jozsa算法及量子相位估计算法。10月2日,相关研究成果发表在《自然-通讯

高分辨场发射俄歇电子探针研究纳米锗硅量子点结构

纳米结构单体组分分布的研究对基础研究及应用探索具有非常重要的意义。应用高分辨场发射俄歇电子能谱和扫描电子束对在550℃和640℃生长温度下分别沉积在硅单晶衬底上的纳米锗硅量子点结构的形貌和表面组分分布进行观察,结果表明:表层分布元素不是纯锗、硅或均匀单一的锗硅合金,而是不均匀分布的锗硅混合物。纳米结

纳米级变化揭示提高固态电池性能的线索

  包括来自加州大学圣地亚哥分校的纳米工程师的一个全球性的科学家团队已经发现了固态电池内的纳米级变化,这可以为提高电池效率提供新的见解。通过利用计算机模拟和X射线实验,研究人员能够详细地"看到"为什么锂离子在固体电解质中移动速度缓慢,特别是在电解质和电极之间的界面。  研究表明,与材料的其他部分相比

科研人员提出孔径小于10纳米的固态纳米孔制备新方法

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503646.shtm近日,中国科学院近代物理研究所材料研究中心科研人员与俄罗斯杜布纳联合核子研究所合作,研发了一种孔径小于10纳米的固态纳米孔制备新技术。相关成果发表在《纳米快报》(Nano Letter

量子器件中的纳米电阻器

  此图是用电子显微镜拍摄,显示了通过量子相位滑移纳米丝链接的两个小型氧化铬电阻器的串联电路。(纳米丝太微小以至于在此尺度无法显示)   2014年12月9日华盛顿--伦敦纳米技术中心的研究者们最近为量子电路制作出了一种新型小巧的高阻电阻器。 这种电阻器推动了量子器材在计算和基础物理研究领域方

“混血”纳米设备可控制量子比特自旋

  美国科学家使用其研发的独特的金属—半导体“混血”纳米设备,演示了一种新的光和物质的相互作用,且在仅为几纳米的胶体纳米结构中首次实现了对量子比特自旋进行完全的量子控制,这些新进展朝着制造出量子计算机迈开了更加关键的一步。该研究成果发表在7月1日的《自然》杂志上。   马里兰大学纳

固态硬盘冷热冲击试验箱:机器结构

1、冷热冲击试验箱箱体    A、本冲击箱采用上下箱体结构,上部爲试验箱体,下部左边爲高温蓄温箱,下部右边爲低温蓄温箱 ,电器控制柜置于试验箱的右侧面,便于操作。    B、试验箱内壁均采用SUS304#不锈钢板制造,箱体外壳采用进口不透钢SUS304# 数控冲床冲冲制而成。C、高温箱保温材料采用超