单分子量子输运研究取得进展
在纳米与亚纳米尺度电子器件中，电极与导电沟道之间的接触界面通常决定器件性能的上限。对于单分子结这类极限尺寸器件，金属—分子—金属界面属于典型的异质界面，电极与分子之间的能级与轨道失配会引发电子背散射，使器件电导远低于量子电导极限G0=2e2/h。因此，如何抑制界面散射并实现接近理论极限的量子输运是分子电子学领域的重要挑战。 近日，中国科学院化学研究所科研团队发展出碳纳米带分子界面化学键的原位操控方法，成功构筑了原子级界面融合结构，并在实验上首次观测到逼近理论极限的单分子电导。 研究发现，通过电场与分子曲率的协同调控，可原位诱导金原子插入稠环碳纳米带分子骨架，在分子两端形成稳定的C–Au–C共价桥接结构。该结构呈约90∘的几何构型，使分子π共轭骨架与金电极之间实现原子级连续连接，从而将传统的分子—电极接触界面转变为分子—电极融合界面。 理论计算表明，该界面结构的几何匹配能够激活金电极“惰性”d轨道参与界面成键，并在费米能......阅读全文
单分子量子输运研究取得进展
在纳米与亚纳米尺度电子器件中，电极与导电沟道之间的接触界面通常决定器件性能的上限。对于单分子结这类极限尺寸器件，金属—分子—金属界面属于典型的异质界面，电极与分子之间的能级与轨道失配会引发电子背散射，使器件电导远低于量子电导极限G0=2e2/h。因此，如何抑制界面散射并实现接近理论极限的量子输运
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
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
单分子器件电子输运通道调控及其巨磁阻效应研究获进展
信息技术的成功发展离不开电子学器件的小型化。对器件小型化的追求促使了人们对单分子器件的研究和理解，以求最终实现以单分子为基本单元构筑电路。单分子器件已经成了在纳米尺度研究各种有趣物理现象和机制的平台。在原子尺度上对单个原子/分子的量子态实现精确操纵以及对其物性实现可控调制一直是凝聚态物理及其应用
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
基于量子干涉的单分子晶体管面世
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519862.shtm
基于量子干涉的单分子晶体管面世
英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管，利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性，有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管，以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图 晶体管是现代电子技
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
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修正可
“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”项目指南
为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究和提升原始创新能力的重要战略部署，国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）数学物理科学部拟资助“拓扑量子输运理论与器件前沿探索”原创探索计划项目（以下简称原创项目）。 拓扑物态是凝聚态物理的前沿领域之一，对于发现新的宏观量子效应和发展低能耗量子器
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现，对于前者，比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体，电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
自旋超固态的宏观量子自旋输运研究获进展
超固态是一类在极低温时涌现的新奇量子物态，具有固体的晶格有序与超流体的无耗散输运特性。因此，亟待直接探测自旋超固态的超流动性，以观察其宏观量子输运性质。近期，中国科学院理论物理研究所科研团队等，利用有限温度张量网络方法，剖析了三角晶格反铁磁海森堡模型的自旋塞贝克效应，预言了其存在随温度下降不“衰减”
研究揭示层间拖拽输运中的量子干涉效应
中国科学技术大学教授曾长淦、副研究员李林研究团队与北京大学教授冯济课题组合作，通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构，首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果日前在线发表于《自然-通讯》。 量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体
重大科学研究计划启动低维体系量子输运研究
4月3日，量子调控研究重大科学研究计划“新型低维体系量子输运和拓扑态的研究”项目工作部署会在北京召开。项目将系统研究新型低维体系，如石墨烯及类石墨烯、拓扑绝缘体、新型异质结界面等体系中的量子输运和拓扑态，并利用界面设计、应变、电、磁、光等多种手段对量子输运和拓扑态实现调控，力争在新型低维体系量子
单分子阀门－实现纳米通道中的单分子流动
科学界设想利用微小的分子作为构建物体的基础元素，类似于我们用机械部件组装东西的方式。然而，挑战在于分子非常小，大约是一个垒球大小的一亿分之一，而且它们在液体中会随机移动，使得控制和操纵它们成为一种单一的形式很困难。为了克服这一障碍，能够通过非常狭窄的通道（尺寸类似于百万分之一根吸管）输送分子的"纳米
物理所等量子固体中质量输运机理研究取得进展
“超固态(supersolid)”是指固体在维持周期性晶格的同时还存在超流现象。对于常规固体来说，这两种性质相互矛盾，但是在固体4He中却可能共存——这是由于氦原子作为最小的单原子分子具有极大的零点运动，相邻原子之间的波函数有非常大的交叠，形成宏观量子效应，从而可以承载超流。包括Andreev和
单分子荧光检测
单分子检测被称为分析化学的极限，近年来取得了重要进展。其中，单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片，利用共焦、近场合消失波激发，可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平
PRL－高鸿钧谢心澄等－单分子自旋态量子调控研究
量子调控研究是国家中长期科技发展战略规划的重要内容。近日，中科院物理所纳米物理与器件实验室高鸿钧研究组与谢心澄研究员及英国利物浦大学Werner A. Hofer教授合作在单分子自旋态的量子调控研究中取得新进展。他们发现在酞菁铁分子Kondo效应中由于分子中心铁原子在金属表面的吸附位置不同对Kond
高迁移率氮掺杂石墨烯量子输运研究取得重要进展！
石墨烯材料因其特殊的能带结构、超高的迁移率和新奇的输运特性，成为探索新物性、研制新型量子电子器件的理想体系。其中，对于石墨烯掺杂体系输运特性的研究有助于理解掺杂石墨烯中的载流子输运特性和散射机制，在石墨烯材料和电子器件性能优化方面具有重要指导意义。 近日，北京大学信息科学技术学院、固态量子器件
基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示肌球蛋白马达的...
基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示肌球蛋白马达的步进模式一个真核细胞中有近百个不同的分子马达，各自有不同的作用机制，分别与其承担的独特生理功能相适应。其中肌球蛋白是一个广泛存在的马达蛋白，在细胞内吞、蛋白分泌、囊泡运输、维持高尔基体形态等方面具有重要作用。日本大阪大学的Toshio Yanagi
单原子分子包括哪些
单原子分子通常情况下只有稀有气体单质（目前只有氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn），不考虑没有得到聚集形态的118号元素（Uuo），固态非金属及一般金属都不属于单原子分子，但一些金属蒸汽由于原子基本独立存在，可认为是单原子分子，金属是直接由原子构成的，由原子键相
原子间单量子能量交换首次实现
据美国物理学家组织网2月23日报道，美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子（离子）之间建立了直接运动耦合，实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程，可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。 研究人
单原子量子信息存储首次实现
据美国物理学家组织网5月3日（北京时间）报道，德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组，首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机，并让其远距离联网
完美单光子源“助力”量子精密测量
中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与美国普林斯顿大学、德国维尔兹堡大学等科学家合作，在同时具备高纯度、高不可分辨、高效率的单光子源器件上观察到强度压缩，为基于单光子源的量子精密测量奠定了基础。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“面向完美的单光子源”为
量子点标记技术与原子力显微镜相结合的单分子相互作...
量子点标记技术与原子力显微镜相结合的单分子相互作用研究原子力显微镜（Atomic Force Microscopy, AFM）作为单分子研究工具，可用于生物分子相互作用研究。但是对于多蛋白复合体，AFM成像不能区分不同的蛋白质分子，需要在特定蛋白上引入特异性标记。而量子点作为纳米材料构成的硬
本源量子开启国内首个量子分子对接应用探索
近期，蚌埠医科大学与本源量子计算科技（合肥）股份有限公司达成战略合作，双方将联合研发国内首个量子分子对接应用，依托我国第三代自主超导量子计算机，以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置，并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。蚌埠医科大学药
本源量子开启国内首个量子分子对接应用探索
近期，蚌埠医科大学与本源量子计算科技（合肥）股份有限公司达成战略合作，双方将联合研发国内首个量子分子对接应用，依托我国第三代自主超导量子计算机，以量子算力加速小分子药物研发流程并提高药物设计效率。小分子药物可以轻易穿透细胞膜到达任意位置，并与靶点蛋白产生相互作用从而发挥对应的治疗效果。蚌埠医科大学药
水分子通过量子通道打破分子链
水是地球上最普通的一种物质，这种物质又一次让科学家震惊。处于液态时，水分子会通过一种叫作分子链的方式连接在一起，这些分子链经常被连接或打破。 最小的3D水滴由6个水分子组成，这些分子每次不仅可以组成一个水滴，也可以组成两个水滴。两个水分子可以同时打破与其邻居的氢键，像齿轮一样相互旋转偏离。
单分子检测研究获进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院医药所张春阳研究员领导的研究团队在单分子检测研究领域取得重要进展，研究成果相继发表在Angewandte Chemie International Edition (2013, 52, 691-694)和Journal of the American C