量子涨落定理：开启未来能源的“秘钥”
想象一下，如果手机在不充电的情况下，仅靠周围环境中微小的能量波动就能永远保持满电状态，是不是很酷？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队在量子热力学领域取得的重要进展，有望让这种科幻电影中的情节变为现实。他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更给量子热机的未来设计带来无限可能。近日，相关研究成果发表于《物理评论快报》。量子热力学：能源科学新引擎“量子热力学为新的产业革命提供了原始创新驱动力，是量子科技的重要组成部分。”安钧鸿告诉《中国科学报》。近20年来，随着量子科技的蓬勃发展，物理学家将19世纪根据实验观测与规律总结建立起来的热力学定律，推广到有限自由度的微观小系统，提出了一系列问题。传统热力学定律在量子力学与远离热平衡情况下是否还成立？在传统热力学中，温度、熵、热与功等概念在量子力学框架下是否需要修改与拓展？这些问题促使物理学家重新审视并重构热力学理论框架。量子热力学不仅关注微观系统的能量转换与热交换，还试图通过量子力学原理揭......阅读全文
研究展示量子热机优越性
中国科学技术大学杜江峰院士、王亚教授等在金刚石氮—空位色心体系构建的量子希拉德热机上，展示了量子关联导致的量子优越性。研究成果日前发表于《物理评论快报》，并被选作“编辑推荐”文章。 热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用，如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、
我国实现国际首个开放量子热机实验
近日，中科院精密测量科学与技术创新研究院（以下简称精密测量院）利用超冷离子实验平台，设计并实现了国际上第一个非厄米量子热机实验。实验结果颠覆了“增加量子相干性便可提升量子热机效率”的主流观念。研究成果在线发表于《自然-通讯》。 热机是利用工作物质从热库吸热并对外输出可用功的一类机械。近年来，随
量子纠错里程碑－七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
七个物理量子位组成的逻辑量子位实现
荷兰量子计算公司QuTech的研究人员与代尔夫特理工大学、荷兰国家应用科学院（TNO）合作，在量子纠错方面达到了一个新里程碑。他们将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，实现了重复数据稳定。研究成果近日发表在《自然·物理学》12月刊上。 物理量子位容易出错，这些误差有多种来源，包括
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
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式，对局域扰动展现出鲁棒性，是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性，已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而，迄今为止，基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统，而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
量子涨落定理——开启未来能源的秘钥
想象一下，如果你手中的手机能在不充电的情况下，仅靠周围环境中的微小能量波动就能永远保持满电状态，这听起来是不是像科幻电影中的情节？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队，携手在量子热力学的神秘领域里取得了重要研究进展，他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更为量子热机的未来设计开起来无限可能。相关研究
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
研究展现全球首个基于刘维尔奇异点拓扑量子热机
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/496741.shtm《中国科学报》记者从中科院精密测量院获悉，该院冯芒研究团队与广州工业技术研究院、湖南师范大学、美国宾夕法尼亚州立大学等国内外研究机构合作，利用超冷40Ca+离子实验平台，实现了国际上首
量子涨落定理：开启未来能源的“秘钥”
想象一下，如果手机在不充电的情况下，仅靠周围环境中微小的能量波动就能永远保持满电状态，是不是很酷？近日，兰州大学教授安钧鸿与吴威团队在量子热力学领域取得的重要进展，有望让这种科幻电影中的情节变为现实。他们的研究成果不仅挑战了传统认知的边界，更给量子热机的未来设计带来无限可能。近日，相关研究成果发表于
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
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
谷歌最新研究成果：传统物理与量子物理的碰撞
谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。图为谷歌量子计算机 图片来源：物理学家组织网 一旦量子计算机变得足够强大，它们可能会对加密、药物研发等特定任务有用，但是否能解决许多传统计算机无法处理的
内置纠错功能的物理量子比特问世
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517241.shtm
内置纠错功能的物理量子比特问世
日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队，最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该团队没有使用单个光子，而是采用了激光产生的光脉冲，该脉冲可由多个光子组成。该研究发表在新一期《科学》杂志上。 量子比特非常容易受到外部影响，这意味着它们存储的信息很容易丢失。
量子物理与机器学习结合研究取得进展
生成模型(Generative Model)是机器学习领域的重要课题和研究前沿，也被认为是通往人工智能的必由之路。历史上，物理学为生成型学习提供了很多新思路。比如，著名的玻尔兹曼机(Boltzmann Machine)就来自于统计物理中的伊辛模型及相关的反伊辛问题。最近，中国科学院物理研究所/北
内置纠错功能的物理量子比特问世
日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队，最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该团队没有使用单个光子，而是采用了激光产生的光脉冲，该脉冲可由多个光子组成。该研究发表在新一期《科学》杂志上。 量子比特非常容易受到外部影响，这意味着它们存储的信息很容易丢失。
新算法将物理问题转化为量子语言
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515050.shtm科技日报讯 （记者刘霞）谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。 新成果
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
《物理评论快报》：量子信息掩蔽首次实验实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌以及南开大学陈景灵合作，实验实现光量子信息的掩蔽，成功将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。相关成果近日发表于《物理评论快报》。 量子信息掩蔽是近期发展起来的一种信息处理协议。它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体
且看中国学者如何将热机升级为“量子版本”
量子希拉德热机示意图 中国科大供图 热机在人类社会发展进程和生活中发挥着重要作用。如何提高热机效率一直是热力学的核心科学问题。随着量子技术对单分子、单原子操控技术的发展，热力学与量子技术的交叉有望在微观尺度构建出最小的量子热机，并且利用量子特性提高热机效率。到目前为止，大家通常关注量子热机
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
精密测量院等在一维量子系统调控研究方面获进展
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员管习文量子可积课题组与美国马萨诸塞大学教授Adolfo del Campo、浙江大学教授Gentaro Watanabe合作，在一维冷原子系统量子调控研究中取得新进展，并于10月17日在《自然》的共创子刊《NPJ:量子信息》（NPJ:Quantu
量子计算机优势首次确证－利用了量子物理学的非定域性
据美国每日科学网站近日报道，来自德国、美国和加拿大的科学家携手，首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势，其原因在于：量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。 传统计算机遵循经典物理学定律，建立在二进制数字0与1的基础上，它们存储这些数字并用于数学运算。在传
一场数学革命在量子物理领域爆发
为了充分理解量子物理，人类需要开拓新的数学疆域。 在我们的印象中，数学似乎总是自带高贵的气质，它所追寻的都是一些永恒的真理。然而其实数学的发展也是因势利导的结果，许多数学概念的起源都与日常生活经验相关。例如，占星术、建筑学的发展，启发古埃及人和古巴比伦人研究几何学；在17世纪的科学革命中，力学
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合，并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
《宝宝的量子物理》：宝宝表示仍然看不懂
不可免俗，当初买《宝宝的量子物理》也是因为扎克伯格夫妇的感召。此前我对于婴儿绘本的认识，基本还停留在小猫小狗这个阶段，居然还有物理，有点颠覆想象。彼时我家孩子仅三个月，所以压根没想着她会看懂，纯属自己按捺不住好奇心。《宝宝的量子物理学》 作者：克里斯·费利 出版社：中国科学技术大学出版社