研究实现纠缠增强纳米尺度单自旋量子传感
微观世界中，电子具有“自旋”的基本属性，这些“自旋”如同一个个微小磁针。材料的较多宏观特性，如磁铁的磁性或超导体的零电阻，皆源于这些微观磁针的排列方式与相互作用。 日前，中国科学技术大学与浙江大学合作，在纳米尺度量子精密测量领域取得进展，首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测。 探测单个自旋，测量物质世界最基础的磁性单元，能够为剖析物性提供新视角，并为发展单分子磁探测技术和推进量子科技奠定基础。但是，物质存在大量自旋，对单个自旋的探测犹如在喧闹的体育场中试图清晰捕捉某个人的低语，这对探测技术提出了严峻挑战。 金刚石氮—空位色心量子传感器，凭借纳米级分辨能力和高灵敏磁探测能力，被视为实现单自旋探测的关键技术途径。研究团队面向单自旋探测科学目标，通过长期积累，发展出高精度的自旋量子调控技术并构建出金刚石量子传感核心器件与装备，同时通过频谱差异识别出带有特殊“标记”的单自旋信号。 但是，在复杂的背景噪声中，如何稳......阅读全文
电子自旋的声学操纵能改善量子控制
近日，德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法，展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制，并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。 色心是晶体中的晶格缺陷，可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光，
科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了这
《自然》：复旦观测到量子自旋液体分数化激发
复旦大学物理学系赵俊课题组与陈钢课题组及合作者利用中子散射技术在量子自旋液体候选材料YbMgGaO4中首次观测到了分数化自旋激发----完整的自旋子激发谱，这一结果为该体系中量子自旋液体态的实现提供了强有力的证据。12月5日，相关研究成果在线发表于《自然》（Nature）杂志。 据悉，复旦大
电子自旋的声学操纵能改善量子控制
近日，德俄科学家合作研发一种自旋量子位的声学操控方法，展示了表面声波的应变场与碳化硅中硅空位的激发态自旋之间的相互作用。新方法有望改善电子自旋的量子控制，并为微型量子设备高效处理量子信息提供新的可能性。 色心是晶体中的晶格缺陷，可以捕获一个或多个额外电子。被捕获的电子通常会吸收可见光谱中的光
科学家首次实现光开关分子纳米磁体“磁滞”调控
分子纳米磁体可以在分子水平保持磁化取向的状态，有望成为未来信息存储的新材料。其中，光开关分子纳米磁体更被看好，而磁滞则是其发挥作用的关键。 日前，大连理工大学精细化工国家重点实验室刘涛课题组利用[W(CN)8]3-单元与FeII自旋交叉基元配位组装一维链，在光开关分子纳米磁体磁滞研究中取得重要进
太赫兹光谱研究进入纳米尺度
布朗大学的研究人员已经展示了一种将纳米技术用于研究各种材料的强大形式的光谱技术。 激光太赫兹发射显微镜（LTEM）是表征太阳能电池，集成电路和其他系统和材料性能的新兴手段。照射样品材料的激光脉冲会导致发射太赫兹辐射，其中载有关于样品电性能的重要信息。 布朗大学工程学院的教授Daniel M
精准制造：从微纳米迈向原子尺度
“空天海地的网络建设，信息世界感知力、通信力以及智算力的建设，迫切需要高端、新型的硅基芯片。然而‘自上而下’的光刻技术制造方式已经接近物理极限。”在日前举行的香山科学会议上，中国科学院院士许宁生说，全球精准制造的竞争已从微纳米尺度迈向原子尺度，未来硅基芯片的发展水平将取决于大规模原子制造技术水平
光伏纳米粒子可用作量子光源？
据最新一期《自然·光子学》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员证明，新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流，这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。 量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特，以构成此类设备的基础。大约20年前，一些研究人员提出使用光作为基
研究人员提出普适性混合量子系统
安徽理工大学力学与光电物理学院教授陈华俊研究团队，提出一种以碳纳米管振子为通用量子接口的混合多模量子系统。通过对系统中声子耦合调制相位的有效调控，实现对群速度的量子操控，为实现芯片尺度上的量子信息处理提供了一个有前景的集成平台。相关研究成果日前发表于《交叉科学》。多模式混合量子系统模型图混合量子系统
量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也
量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成新机制
近日，大连化物所光电材料动力学研究组（1121组）吴凯丰研究员团队在量子点光化学应用领域研究中取得新进展，揭示了一种量子点自旋驰豫诱导分子三线态生成的新机制，并探索了该机制的重要应用。 传统意义上，自旋相关的量子现象研究是物理学的范畴，但近年来化学家合成的各类材料也
基于单NV色心的磁力显微镜量子校准研究获进展
近日，北京量子信息科学研究院原子系综精密测量团队助理研究员刘岩与德国乌尔姆大学教授Fedor Jelezko课题组，以及德国联邦物理技术研究院教授 Hans W. Schumacher课题组合作，提出和实现了基于单个NV色心的磁力显微镜量子校准。相关工作近日在《Physical Review B
量子态叠加效应尺度刷新纪录
美国斯坦福大学的研究团队成功地让原子云处在相距半米的两个状态进行了叠加，这将量子态叠加效应的最大尺度纪录从1厘米扩展到了54厘米。相关研究论文发表在最新一期的《自然》杂志上。 研究团队认为，新研究成果可能意味着找到了量子世界与经典世界之间的分界点，因为相对那些量子水平的物体，新研究成果更适用于
半导体所等在量子比特退相干研究中获得新发现
在中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室李树深院士的研究组中，博士生马稳龙与香港中文大学刘仁保教授、北京计算科学中心赵楠研究员合作，在Si:P系统量子比特的退相干研究方面取得了新的理论发现，并被英国伦敦大学John J.L. Morton教授的实验组所证实，理论和实验的工作一起发表在Natu
纳米材料在体外诊断技术中的应用（一）
由于纳米材料具有独特的光、磁、电、热性能，可用于产生不同类型的检测信号、放大检测信号的强度及简化检测过程等，因此基于纳米材料的体外诊断技术具有广阔的应用前景。纳米材料可以应用于核酸、蛋白、小分子、细菌和病毒等的检测。体外诊断（In Vitro diagnosis，IVD）技术，通常是指在人体之外，通
科学家利用“原子积木”搭建拓扑量子磁体
又是一个深夜，中国科学院物理研究所（以下简称物理所）的C楼实验室灯火通明。2021级博士生王浩紧紧盯着电脑屏幕，十分谨慎地操控着实验，还差两个独立的“原子积木”，一个特殊量子结构的构造就基本完成了。他每一次精确移动“原子积木”，电脑屏幕上的图像都会产生微妙变化。第二天上午，最后两个独立“原子积木”到
研究人员提出普适性混合量子系统
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519409.shtm安徽理工大学力学与光电物理学院教授陈华俊研究团队，提出一种以碳纳米管振子为通用量子接口的混合多模量子系统。通过对系统中声子耦合调制相位的有效调控，实现对群速度的量子操控，为实现芯片尺度
厦大团队研制成功拓扑自旋固态光源芯片
厦门大学半导体研究团队教授康俊勇、张荣、吴雅苹提出轨道调控的拓扑自旋保护新原理，首次生长出室温零场下本征稳定、长程有序的磁半子（Meron）晶格，并研制成功拓扑自旋固态光源芯片（T-LED）。7月13日，相关研究成果在《自然—电子学》上发表，该成果首次实现了从拓扑保护准粒子到费米子乃至玻色子的手性传
关于自旋磁共振的发展方向介绍
1、自旋磁共振的构成： YAG激光器（激光出口10Hz脉冲），有4个波长1064、532、355、266nm 双通道示波器 500MHz工作频率（纳秒级）门积分器和数字平均仪（纳秒级）。 2、自旋磁共振的新发展方向： 某研究组选取了基于掺杂金刚石中氮-空位(以下简写为NV)对的固态单自旋作
中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特
中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作，实现了硅基自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540兆赫，是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一，其具有长量
中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特
中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作，实现了硅基自旋量子比特的超快操控，其自旋翻转速率超过540兆赫，是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一，其具有长量
国际科研团队：量子自旋液体基态首次观测到了
由来自美国、德国和加拿大的科学家组成的国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文称，他们在磁性材料Ce2Zr2O7上首次观测到了“量子自旋液体基态”，最新研究有望为量子计算机设计开辟新方向。 自旋是电子拥有的与旋转有关的内部特性，正是自旋使磁铁内的材料具有磁性。在某些材料内，自旋会导致结构
溶液内“操控”量子自旋？中国科学家率先做到！
量子，来源于拉丁语的quantus，意为“有多少”。一个物理量如果有最小的单元而不可连续的分割，就说这个物理量是量子化的。通俗来说，量子是能表现出某物质或物理量特性的最小单元。 自普朗克提出这一概念以来，绝大多数物理学家将量子力学视为理解和描述自然的基本理论，量子也因其“神秘性”成为微观世界探索
Science发文：哈佛团队记录了量子自旋液体的存在
哈佛大学的研究人员记录了量子自旋液体的存在，这是一种从未见过的物质状态。这项研究发表在《科学》杂志上。 1973年，物理学家菲利普·沃伦·安德森提出了一种新的叫做量子自旋液体的物质状态理论。在一般的磁体中，当温度下降到某一温度以下时，电子稳定下来，形成具有磁性的固体。在量子自旋液体中，电子在冷
中国科大在石墨烯分子条带中实现自旋量子通道转换
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室崔萍与曾长淦研究组通过理论与实验互动性合作，证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环，可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度，并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向，以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道，从而多方位地展示了未来自旋电子
化学所在金属富勒烯电子自旋研究方面取得系列进展
金属富勒烯是一类将金属原子或金属团簇内嵌到富勒烯碳笼形成的核壳结构分子，它们在量子信息处理、信息存储等方面具有广泛应用前景。其中含有单电子自旋的金属富勒烯由于具有特别的稳定性和自旋可调控性，可以作为单分子量子比特应用于量子信息计算与处理，也可以作为自旋探针应用于分子级磁共振成像。在中国科学院、基
吴施伟小组以折纸方式操控双层二硫化钼电子态
复旦大学物理系吴施伟课题组与龚新高的计算组合作，巧妙地通过“折纸”方式，研究了与天然结构截然不同的二硫化钼双层材料，并通过这些样品实现了对二硫化钼能带结构、能谷、自旋电子态的操控。相关研究成果8月31日在线发表于《自然—纳米技术》。 过渡金属二硫属化物是近年来在国际上最受关注的二维量子功能材料
科学家成功操控单原子中电子自旋方向
不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状 电子自旋的原子终于有了“身份照” 科学家成功操控单原子中电子自旋方向 虽然许多科学家们认为，在制造下一代更快、更小、更高效的计算机和高技术设备上，新兴的电子自旋技术将胜过传统电子技术，但电子自旋对单原子的影响至今尚无从观察。而最新推出的《
在纳米尺度材料上创建导电电路
研究人员发明了一种新方法，可以在纳米尺度的材料上创建导电电路。他们在3月在线出版的《自然—材料学》（Nature Materials）期刊上说，考虑到这些电路的尺寸，新发现将导致超密集信息储存和处理器件的研制。 在实验中，Jeremy Levy和同事充分利用两块钙钛矿晶体绝缘薄膜的介面在适当环境下具
纳米孔尺度对DNA输运速度的影响
图一：实验示意图 图二：分子动力学仿真模型示意图 基于纳米孔单分子传感器的第三代DNA测序技术，因其低成本，高通量等优势很有可能成为人类测序史上的创举。最近的一项研究发现，DNA在穿过10.8纳米的纳米孔道时的速度比穿过4.8纳米的纳米孔的速度降低了一倍，这对于实现DNA减速及单碱基精准测序