单分子量子纠缠首次实现

美国两个科研团队在7日出版的《科学》杂志上分别刊文称,他们首次让单个的分子处于量子纠缠状态。在这种奇怪的状态下,分子之间即使相距遥远也能同时相互关联、相互作用。研究团队指出,这项研究为很多应用奠定了基础,包括构建更好的量子计算机、量子模拟器和传感器等。 实现可控的量子纠缠面临诸多挑战,此前科学家从未让单个分子发生量子纠缠。研究人员指出,与原子相比,分子具有更多量子自由度,可以新方式相互作用,这使它们特别适合用于某些量子信息处理和复杂材料的量子模拟。但分子非常复杂,自由度难以把控,因此让单个分子发生量子纠缠极为困难。 在最新研究中,普林斯顿大学物理学助理教授劳伦斯·丘克等人选择了一种具有极性的分子,用激光将其冷却到超低温,然后使用一套激光束系统“光镊”撷取单个分子,由此可以创建由一个一个的分子组成的阵列,如孤立的分子对和无缺陷的分子串。 接下来,他们将量子比特编码为分子的非旋转和旋转状态,并证明这些分子量子比特仍然相干(......阅读全文

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

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

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

量子耗散可产生持续稳定纠缠

  量子耗散是指在量子开系统中,物体与环境发生能量交换或信息交流,导致相干性退失,因此,两个物体要发生纠缠,一般要让它们和外界环境的相互作用尽可能地小。据美国物理学家组织网近日报道,丹麦歌本哈根大学物理学家通过实验证明,量子耗散能在两个宏观物体之间形成持续稳定的量子纠缠,该发现为制造量

量子纠缠研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507999.shtm

量子点单分子成像助力CRISPR机制研究

量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

  记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。   “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,

人工量子系统中量子纠缠新途径被发现

   记者从浙江大学获悉,该校物理学系和量子信息交叉研究中心王大伟研究员同王浩华教授联合国内外多个研究团队,首次在人工量子系统中合成了反对称自旋交换作用,演示出利用手征自旋态制备量子纠缠的新方法。这项研究成果于22日发表在《自然·物理》杂志上。  “手征性是指物体和它的镜像不能重叠。好比左右手,互为

“纠缠”量子20年,只为大国算力

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/493678.shtm

“纠缠”量子20年,只为大国算力

  2023年春节期间,在热映电影《流浪地球2》里,中国量子计算机MOSS用强大算力,协同全球万座“行星发动机”工作的场景震撼人心。  其实,量子计算机并非科幻之物,而在现实生活中真实存在。我国第一台量子计算机,已于2021年整机交付。  一切,要从6个志存高远的年轻人说起。  一间教室 一把椅子 

瑞士科学家为量子“纠缠”分类

  “纠缠”是量子力学的一个基本特征,而且这种现象有多种不同的形式。据物理学家组织网6月6日报道,最近,瑞士苏黎世联邦理工学院的物理学家和数学家显示了怎样把不同形式的量子“纠缠态”有效而系统地分类。研究人员指出,这一方法非常重要,因为它有助于预测将一种量子态应用于新技术的可能性有多大。相关论文发表在

清华团队首次实现25个量子接口之间量子纠缠

  从清华大学获悉,该校段路明研究组在量子信息领域取得重要进展,首次实现了25个量子接口之间的量子纠缠。相比于先前加州理工学院研究组保持的4个量子接口之间纠缠的世界纪录,纠缠的量子接口数目提高了约6倍。   此项研究成果证明了多个量子接口间的纠缠具备实现的基础,将对量子信息领域产生重要影响,被审

超导量子计算强关联纠缠体系的量子随机行走实验

  中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和彭承志等组成的超导量子实验团队,联合中国科学院物理研究所范桁等理论小组,开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一研究成果于5月2日在线发表在国际学术期刊《科学》上。

生物系统内创建出量子纠缠

  据物理学家组织网5日报道,美国西北大学的科研团队近日首次创建出来自生物系统的量子纠缠。研究人员表示,最新研究将促使科学家更好地理解生物学,也为生物学工具通过量子力学获得新功能打开了大门。绿色荧光蛋白负责水母的生物发光 图片来源:美国西北大学  早在75年前,诺贝尔奖得主埃尔温·薛定谔就好奇,量子

国外称赞“墨子号”实现破纪录量子纠缠

  继去年成功发射后,世界首颗量子通信卫星“墨子号”再次引起世人关注。最新一期《科学》杂志刊登了中国科技大学潘建伟团队的重要论文,称“墨子号”成功将纠缠光子传回地面并在相距1203公里的基地间保持纠缠不变,从而创造了量子纠缠距离的新纪录。《新科学家》《科学》《自然》以及美国电子与电气工程协会《光谱学

高维量子纠缠态最优检测首次实现

近期,中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、柳必恒研究组与电子科技大学王子竹教授、奥地利高小钦博士、Miguel Navascués教授等合作,首次实现高维量子纠缠态的最优检测。相关成果日前发表于《物理评论快报》。量子纠缠是量子信息过程的核心资源。如何在实验上制备和检测量子纠缠,是量子信息领域的基本

光子的量子纠缠实现快速可视化

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507000.shtm

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

量子纠缠可能并不神秘:用数学解释物理

摘要:在微观物理学中,有许多稀奇古怪的现象,搞得老百姓莫名其妙;其实许多物理学家也只是知其然,却不知其所以然。于是,便有人(甚至是非常牛的科学家)搬出了万能的上帝。下面我们也请出一位真上帝,求它帮我们解释诸如电子能级跃迁、波粒二象性、量子纠缠等微观物理学中最玄幻的三个问题。这位真上帝,名叫数学;它将

侯建国院士领衔探索单分子尺度的量子调控

   目前,全球信息技术正跨入以量子效应为特征的“后摩尔”时代。单分子尺度体系具有丰富的功能结构和独特的量子性质,将成为量子计算和信息技术物质载体的最佳选择之一。  十余年来,中科院院士、中国科学技术大学教授侯建国领衔的“单分子尺度的量子调控研究集体”对单分子尺度体系进行不断的探索,取得了

“类比引力”大发现,超导量子芯片与霍金辐射及量子纠缠

  黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质:黑洞具有正比于其视界面积的熵;黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子,其辐射温度正比于其表面引力;黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为,黑洞是

量子纠缠或让“绝热量子计算机”有了实现途径

  相对经典计算机而言,基于量子力学的量子计算机,越来越成为科学家关注的热点。如何通过量子计算实现量子霸权,也成为理论研究者建模的重点对象。近日,国际物理学期刊《物理学评论快报》上,发表的一篇名为《量子可积条件下的量子退火和热化》的论文,提出一种引入了量子纠缠机制、严格可解的绝热量子计算模型。该模型

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马

武汉物数所“单原子分子量子计算”项目通过验收

  “单原子分子量子计算”结题验收会  12月19日,由武汉物理与数学研究所承担的中科院知识创新工程重要方向项目“单原子分子量子计算”结题验收会在武汉召开。来自中国科学院、高等院校以及国家自然科学基金委的专家和领导参加会议。与会专家在认真听取了项目主题报告及四个子课题报告后,对取得的

奥地利科学家创下量子纠缠新纪录

   据美国每日科学网站近日报道,奥地利科学家最近在量子纠缠系统领域创下新记录:成功实现了20量子比特系统内受控的多粒子纠缠。研究人员在3个、4个和5个量子比特的所有邻组间检测到了真正的多粒子纠缠。新进展有望应用于量子模拟或量子信息处理等领域。 包括通用量子计算机在内的量子系统需要大量量子比特,

研究人员利用纠缠测量实现量子定向

  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定向研究中取得新进展。该团队李传锋、项国勇研究组与复旦大学朱黄俊和北京理工大学尚江伟合作,基于量子纠缠测量技术实验实现了高效的量子定向。该研究成果于2月13日在线发表在国际期刊《物理评论快报》上。  量子定向任务是指发送者Alice利用量子资源

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

   4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

我国科研团队提取出近乎完美的量子纠缠

4月19日,记者从华中科技大学获悉,该校物理学院引力中心李霖教授课题组的一项最新研究成果,日前在《自然·光子学》杂志在线发表。该研究在国际上首次实现了基于里德堡原子的光量子纠缠过滤器,可用于保护量子纠缠态,并确定性地滤除噪声光子态。课题组利用该过滤器,从极低保真度的输入态中提取出近乎完美的量子

中国科学家实现18个量子比特纠缠

多量子比特的操纵和纠缠是量子计算研究的核心指标。记者从中国科学技术大学获悉,近期该校教授潘建伟及其同事陆朝阳、刘乃乐、汪喜林等通过调控六个光子的偏振、路径和轨道角动量三个自由度,在国际上首次实现18个光量子比特的纠缠,刷新了所有物理体系中最大纠缠态制备的世界纪录。《物理评论快报》日前发表了该成

真实空间测量首次检测到量子纠缠波

据发表在最新一期《物理评论快报》上的论文,芬兰阿尔托大学用有机分子设计了一种迄今最小的量子磁体,首次展示了真实空间测量中的色散三重子激发。这种量子磁体为探索复杂的量子多体现象提供了一个强大的平台。量子材料是由微观水平上的电子之间的相互作用决定的。这些电子关联导致了不寻常的现象,如高温超导或复杂的磁态