全新量子系统理论破解“退相干”难题
在构建实用量子计算机的进程中，量子比特与环境相互作用导致的“退相干”是根本性挑战。现在，瑞典查尔姆斯理工大学研究团队提出一种基于“巨型超原子”的全新量子系统理论，就像为量子计算机打开了新的“工具箱”，有望为大规模、可扩展的量子计算开辟新路径。相关研究发表在美国科学促进会优睿科网站上。量子计算机被认为将给药物研发、加密技术等领域带来突破，但其发展长期受限于量子比特的脆弱性——即便微弱的环境噪声，也足以破坏其量子态。为此，该领域研究人员一直致力于提升量子系统的稳定性与可控性。研究团队此次提出的“巨型超原子”模型，融合了“巨型原子”与“超原子”两类人造量子结构的特性。其中，巨型原子具有多个空间分离的耦合点，可同时与环境中的光波或声波相互作用，其发射的波可返回并影响原子自身，形成类似“回声”的量子效应，从而抑制退相干并赋予系统记忆能力。超原子则是由多个天然原子共享量子态、整体表现为单一量子实体的结构。将二者结合形成的巨型超原子，能够以集......阅读全文
量子力学仍无法描述宏观系统
根据英国《自然·通讯》杂志18日报道的一项量子物理学最新研究，欧洲科学家指出，当多个能动者利用量子力学来预测彼此的观察结果时，他们得到的结果总是不一致。这一结果表明，当前人类对于量子理论的所有解读，仍无法外推至复杂宏观（大到肉眼可见）的系统，难以对其进行统一的描述。 量子力学是主要研究原子
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
武汉物数所在量子气体普适理论研究中取得进展
近日，中科院武汉物理与数学研究所管习文研究员课题组与中山大学、新加坡南洋科技大学、澳大利亚国立大学及北京计算科学研究中心合作，在一维量子多体普适理论研究方向取得新进展，其结果发表在《物理评论快报》(PRL)上。 一维量子多体系统具有典型的强关联特征。通常Tomonaga-Luttinger
武汉物数所在量子气体临界性理论研究中取得进展
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所管习文研究员与香港中文大学周琦教授合作，在关于冷原子量子多体系统中的两体关联和临界性的研究中取得了新进展，其研究结果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 量子多体系统是凝聚态物理学中极其重要的研究领域，特别是近些年在
武汉物数所在量子气体临界性理论研究中取得进展
近日，中国科学院武汉物理与数学研究所管习文研究员与香港中文大学周琦教授合作，在关于冷原子量子多体系统中的两体关联和临界性的研究中取得了新进展，其研究结果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。 量子多体系统是凝聚态物理学中极其重要的研究领域，特别是近些年在冷原子的研
基于特征模理论的系统天线设计方法（二）
由于λn的值变化范围很大，不便于观察，工程上也采用Modal Significance (MS)和特征角Characteristic Angle(CA)表示天线各个模式的谐振情况： (2.6-1)CA=180° -tan-1 λn (2.6-2)由式（2.6-1）可知，MS的取值范围为（0，1
基于特征模理论的系统天线设计方法（一）
一、概述不断提高通信系统的通信容量和质量，是无线通信的永恒主题。随着无线通信技术的迅速发展，人们对天线的设计提出了越来越多的要求。采用超宽带（UWB）技术和多输入多输出（MIMO）技术在提高数据传输率方面具有极大的潜力，MIMO技术能够提高通信系统的信噪比，提高信道容量及抑制信道衰落，对于移动设备来
基于特征模理论的系统天线设计方法（六）
C、MiMO天线特征模分析MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的
基于特征模理论的系统天线设计方法（四）
图4-2、端口添加激励后的有源功率（紫色曲线天线总有源功率vs. 蓝色曲线为模式1有源功率vs.绿色曲线为模式3有源功率）图4-3、端口添加激励后的有源功率（蓝色曲线为模式1有源功率vs.绿色曲线为模式3有源功率），均采用公式计算得到，与图4-2所示的结果吻合图5-1、前六种模式的振子电流分布图5-
基于特征模理论的系统天线设计方法（三）
图2-2、前三种模式特征角(CA)随频率的变化曲线图2-3、前三种模式MS随频率的变化曲线以及带宽图3、反射系数随频率的变化曲线（蓝色曲线天线端口的总反射系数vs. 绿色曲线模式1反射系数vs. 红色曲线模式3反射系数）图4-1、模式加权系数随频率的变化曲线（蓝色曲线为模式1 vs. 绿色曲线为模式
基于特征模理论的系统天线设计方法（五）
B、矩形环天线特征模分析例2中采用的矩形环形天线边长为0.229米，扫频范围为100MHz ~ 1400MHz，采样131个频点。图6、前八种模式特征角（CA）随频率的变化曲线图7、100MHz时前六种模式的电流分布图8、前八种模式MS随频率的变化曲线图9、在方形环天线棱边起始点馈电时其端口VSWR
基于特征模理论的系统天线设计方法（七）
图15、宽边馈电不同位置时电流分布与模式加权系数MWC从图15可以看出：天线支节位于宽边时，非常容易激励出mode #2，馈电点位置最好位于中间，在此频段只有mode #2和mode #5, 且mode #2较mode #5大7 dB，期望！，其他馈电方式，会激励出更多模式，造成隔离度变差。图1
在半导体量子点系统中实现量子干涉与相干俘获
中国科学技术大学郭光灿院士团队在半导体量子点的量子态调控研究中取得重要进展。该团队教授郭国平、李海欧与中国科学院物理研究所研究员张建军等合作，在锗硅双量子点系统中实现了量子干涉和相干俘获(CPT)。该工作对基于半导体量子点系统的量子模拟和量子计算具有重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《纳米快报》
量子科技再破新界！量子系统可靠性研究斩获重要突破
在国家自然科学基金项目（批准号：12088101、U2330401）资助下，中国工程物理研究院研究生院孙昌璞教授、杜亦牧助理研究员与北京计算科学研究中心博士生崔廉相组成的研究团队在量子可靠性研究方面取得新进展。研究成果以“量子可靠性(Quantum reliability)”为题，于2023年1
量子电池充电更快－证明了量子系统的热力学优势
最近，来自英国、意大利等四国的物理学家在英国物理学会（IOP）刊物《新物理学》杂志上发表论文，提出了“量子电池”的概念，并理论证明了多量子比特相互纠缠而产生的“量子加速”能为充电提供捷径，所以用量子电池充电比传统电池更快。 量子电池可以有多种物理形式，如离子、中性原子、光子等。量子比特能同时处
超低噪声系统实现室温量子“光学压缩”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517731.shtm
日本开发大容量量子保密通信系统
日本东北大学电气通讯研究所与学院大学的研究团队联合开发了世界最高水准的隐秘性（暗号强度）高速大容量光通信系统。该系统首次结合量子噪声保密和量子秘钥分发技术，以接近以前2倍的速度——世界最高速的单信道每秒100GT的速度，成功实现了100公里的量子保密传输，有望实现抵抗网络攻击的极强安全通讯。该成
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
中国科学技术大学多方量子通信理论研究取得新进展
3月6日，国际权威物理学期刊《物理评论快报》[Phys. Rev. Lett. 114, 090501 (2015)] 发表中国科学技术大学多方量子通信方案，该方案在实用化、远距离多方量子通信方面迈出了重要的一步。 多方量子通信旨在为多用户保密通信提供基于量子力学原理的安全性。目前最远的三
理论物理所等在Kitaev材料量子自旋液体研究中获进展
量子自旋液体是一种特殊的量子物质形态。1973年，P. W. Anderson提出了关于量子自旋液体的基本概念。这种物质形态的特点有：降温至零温不会发生对称性自发破缺（即不存在长程序的有序结构）；具有高纠缠度的量子态和新奇的任意子激发，在量子信息处理（如拓扑量子计算）方面具有潜在应用价值；与传统
奇异量子“爱丽丝环”首次造出，为探索宇宙学理论提供新机会
芬兰科学家通过操纵数十万个极冷原子，首次制造出了名为“爱丽丝环”的奇特量子物体。这是一个环状拓扑缺陷物体，它可改变穿过或透视它的量子物体的性质。这一突破为探索宇宙学或高能物理学领域的一些理论提供了新机会。相关论文发表于29日出版的《自然·通讯》杂志。 从理论上讲，包括极冷原子的集合，甚至整个宇
石墨烯与硅烯中的量子反常霍尔效应研究获理论新突破
近日，中国科学技术大学教授乔振华研究组与校内外同行合作在预言石墨烯和硅烯中的量子反常霍尔效应方面取得新突破，研究成果发表在3月14日和21日的《物理评论快报》上。 通过与校内外同行合作，乔振华提出一种新的实验方案来实现量子反常霍尔效应：将石墨烯置于反铁磁绝缘体材料铁铋酸的铁磁面上，由于石墨
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
中国科大观测到单体量子系统中最强的量子互文性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503024.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子物理基本问题研究中取得重要进展。该团队教授李传锋、许金时与南开大学教授陈景灵、西班牙塞维利亚大学教授Adán Cabello等合作，实验研究了单体高
硅基三量子位系统内纠错首次演示
科技日报北京8月25日电 （记者刘霞）日本理化学研究所科学家在最新一期《自然》杂志撰文指出，他们首次在基于硅的三量子位量子计算系统内演示了纠错，朝着大规模量子计算迈出了重要一步，也为实现实用型量子计算机奠定了基础。量子计算机在原理上拥有超快的并行计算能力，有望在密码破译、材料设计、药物分析等领域，提
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计算。尽管目前
太阳能电池量子效率测量系统－SolarYield
量子效率是指太阳能电池在某一特定波长下产生的平均光电子数与入射光子数之比，它反映了太阳能电池对不同波长光的响应和利用程度。理想情况下，每个入射光子都能产生一个光电子，那么量子效率为100%。实际上，由于太阳能电池的吸收、传输、再结合等过程的损耗，量子效率通常小于100%，并且随着波长的变化而变化。因
中国科大建成新型光学量子行走实验系统
中国科学技术大学郭光灿院士团队提出基于时间复用的新型量子行走方案，建成了50步的光学量子行走实验系统，并基于该系统首次直接测量具有手征对称性的量子行走中的体拓扑不变量。该成果6月26日发表在《物理评论快报》上。 量子行走是量子信息领域的重要研究方向，理论上已经证明基于该模型可以实现普适的量子计
“播种”激光或助量子加密系统实用化
英国剑桥大学和东芝欧洲研究所的科学家在最新一期《自然·光子学》杂志上撰文指出，他们采用“脉冲激光播种”技术，将一台激光器内的光子“播种”进另一台激光器内，新方法或有助于“牢不可破”量子加密系统的实用化，并将信息传输速度提高了10多倍。 传统加密技术越来越容易被破解。量子加密技术则有望通过将信