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新技术，突破了这一限制，将原子间距离缩小到原来的1/10，相距仅50纳米。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。在量子力学领域，邻近性占据主导地位。原子越近，它们的相互作用就越强。为了操纵和排列原子，科学家通常先将一团原子云冷却到接近绝对零度，然后使用激光束系统将原子限制在光陷阱中。此次，研究团队首先将原子云冷却到大约1微开尔文，仅比绝对零度高一点点，此时原子几乎处于静止状态。然后，他们用激光将冷冻粒子移动到所需位置。研究人员使用了两束具有不同频率（颜色）和偏振角度的激光。当两束光穿过超冷原子云时，原子会沿着两束激光的偏振方......阅读全文
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
“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
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
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
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
量子材料概念溯源
今天，量子材料（Quantum Materials）是大家熟知的物理名词，对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。 最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W
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
我国超冷原子量子模拟研究获重大突破
最近，中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陈帅等与清华大学翟荟小组合作，在超冷铷原子玻色气体中人工合成自旋—轨道耦合的基础上，首次在实验上成功确定自旋—轨道耦合玻色气体在有限温度下的相图，标志着我国在超冷原子量子模拟这一重要实验领域占据了一席之地。该实验成果以封面标题的形式发表在4月初出版的《自然
我国学者实现亿原子级拉曼光谱量子力学模拟
中国科学技术大学教授商红慧、杨金龙团队与中国科学院计算技术研究所高级工程师刘颖，华东师范大学教授何晓等团队合作，实现亿原子级拉曼光谱量子力学模拟，成功入围2024年戈登·贝尔奖。据悉，这是2024年入围该奖的唯一中国团队成果，也是该团队继2021年后再次入围该奖项。戈登·贝尔奖是国际高性能计算应用领
学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于，从未有人见过这种物质状态，至少近50年来一直如此。如今，哈佛大学领导的一个物理学家团队表示，他们终于通过实验模拟并分析
量子系统模拟分子再创纪录
最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破：IBM公司科学家利用其研发的全新算法，成功在7量子位系统中模拟出氢化铍（BeH2）分子，是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子，打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。 当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子
生物系统量子模拟首次实现
据澳大利亚墨尔本大学官网报道，该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队，首次实现了生物系统的量子模拟，其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力，开发出新软件，能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质，对分子行为提供高度精确的预测，并为计
字节推出首个复杂材料的大规模量子模拟算法
量子计算作为新的计算范式，已经展现了在量子化学领域中的潜在巨大价值，为药物发现、材料设计和催化剂优化等领域提供了广阔的前景。 目前在简单分子的量子模拟方面已经取得了令人振奋的进展，但在量子计算机上进行固体材料的模拟仍然困难重重。这是因为不同于孤立的分子，要想准确计算材料的性质，需要将系统的规模
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
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。因此普遍认为黑洞是
郭光灿院士率先在冷原子系统中模拟曲面量子霍尔效应
我校郭光灿院士团队在量子模拟方面取得重要进展，该团队周正威教授研究组与美国莱斯大学、加州大学圣迭戈分校、中科院物理所合作，提出了一种在冷原子系统中模拟磁单极场的新方案，从而为在冷原子系统中研究曲面上的量子霍尔效应及寻找新的奇异量子态提供了理论指导。相关研究成果3月29日发表在《物理评论快报》上
超声探测量子振荡将改变拓扑量子材料研究格局
在当代凝聚态物理学的前沿地带，一类被称为“强关联电子体系”的材料因其违反直觉的量子行为而令科学家既着迷又困惑。YbB12（十二硼化镱）正是这一家族中最具代表性的成员之一——它被归类为Kondo绝缘体，拥有一个看似自相矛盾的身份：在极低温度下，其内部强烈的电子间相互作用会打开一个能量禁带，使它表现出电
首个室温拓扑量子模拟器问世
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。研究人员开发的光子拓扑绝缘体（艺术图）。图片来源：美
超冷化学量子模拟研究获进展
中科院院士、中国科大教授潘建伟及同事在超冷分子和超冷化学量子模拟研究领域获新进展，首次在实验中直接观测到超低温度下弱束缚分子与自由原子间发生的量子态可分辨的化学反应，并实现了其动力学的探测，从而向基于超冷分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。该成果7月4日发表于《自然—物理学》。 量子计算和模
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作，借助先进的计算模型，首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用，将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论，“量子真空”
模拟重力场下量子异常首次现形
由德国德累斯顿技术大学科学家领导的国际研究小组，在一种晶体新材料中成功测得重力—量子异常。这是科学家们首次观测到模拟重力场下真实晶体内存在的量子异常现象。研究发表在新一期的《自然》杂志上。 物理学中能量、脉冲或电荷的形式尽管会发生变化，但永远不会消失。然而，在特定条件下，当人们将经典物理学应用
新方法成功模拟特定容错量子计算
量子计算机通往实用之路的一大障碍是纠正计算中产生的错误，人们需借助传统计算机对量子计算进行模拟验证，但这一任务极其复杂。瑞典查尔姆斯理工大学、意大利米兰大学、西班牙格拉纳达大学和日本东京大学的研究团队首次提出了一种新方法，能够模拟特定类型的容错量子计算，攻克了该领域长期存在的一项技术难题。相关论
新材料如何实现“量子飞跃”
长期以来，人们对量子信息技术应用的关注一直集中在数据传输和加密等领域。新研究将目光转向化学领域，使量子系统有望助力开发新药和新材料等。研究人员最近使用量子计算机对简单分子进行建模，实现新材料的“量子飞跃”，成为量子计算商用化的开始。 美国《麻省理工科技评论》日前将“材料的量子飞跃”列入２０
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
混合量子模拟器能高精度模拟物理过程
瑞士保罗谢尔研究所的两位理论物理学家联合谷歌公司及来自5个国家的大学研究人员，共同开发并测试了一种新型数字—模拟混合量子模拟器。该模拟器不仅能够以前所未有的精确度模拟物理过程，还具有高度灵活性，能力更强，适用于解决从固态物理到天体物理学的广泛问题。这一成果被视为量子计算领域的重要里程碑，相关论文发表
中国科大－超冷原子分子量子模拟在化学研究中取得突破
中国科学技术大学潘建伟、赵博等利用超冷原子分子量子模拟在化学物理研究中取得突破：他们通过对磁场的精确调控首次在实验上观测到超低温度下基态分子与原子之间的散射共振，向基于超冷原子分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。1月18日，这一研究成果发表在国际学术期刊《科学》上。 量子计算和量子模拟具有强
潘建伟等在超冷原子量子模拟研究方面获突破
记者今天获悉，中国科学技术大学和北京大学相关研究人员组成的联合团队在超冷原子量子模拟领域取得了重大突破。这一成果意味着，我国在超冷原子量子模拟相关研究方向上已走在国际最前列。相关研究成果发表在最新一期的《科学》杂志上。 该团队在国际上首次理论提出并实验实现超冷原子二维自旋轨道耦合的人工合成，测
我国学者实现亿级原子生物分子拉曼光谱量子力学模拟
图 在国产超算上实现包含亿级原子的生物分子体系的拉曼光谱量子力学模拟 在国家自然科学基金项目（批准号：T2222026）等资助下，中国科学技术大学精准智能化学重点实验室商红慧教授、杨金龙教授团队与中国科学院计算技术研究所刘颖高级工程师、华东师范大学何晓教授等团队合作完成的研究成果“突破量子力学物性
我国学者实现亿级原子生物分子拉曼光谱量子力学模拟
图 在国产超算上实现包含亿级原子的生物分子体系的拉曼光谱量子力学模拟 在国家自然科学基金项目（批准号：T2222026）等资助下，中国科学技术大学精准智能化学重点实验室商红慧教授、杨金龙教授团队与中国科学院计算技术研究所刘颖高级工程师、华东师范大学何晓教授等团队合作完成的研究成果“突破量子力学物性
物理所合作在量子多体模拟和量子克隆研究中获系列进展
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）凝聚态理论和计算重点实验室的范桁研究员与合作者一起在量子信息和量子计算等研究中取得系列进展，分别在《物理评论X》、《物理评论快报》和《物理报告》刊登了研究成果。 量子计算和量子信息处理是人们利用量子力学的叠加性和量子纠缠等特性对量子态进
超导量子实验团队：模拟BoseHubbard梯子模型多体量子系统
中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、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理论小组，在超导量子计算实验领域取得新进展，在一个集成了24个量子比特的超导量子处理器上，通过对超过20个超导量子比特的高精度相干调控，实现了Bose-Hubbard 梯子模型多体量子系统的模拟。该研究成
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