一维量子态建模难题终于有解了
奥地利因斯布鲁克大学的研究团队与法国国家科学研究中心（CNRS）的理论物理学家 Alvise Bastianello 合作，在《物理评论快报》发表了一项突破性研究。他们证明，可以通过精确调控超冷铯原子，创造出一种名为"分数费米海"的奇异量子态。这一发现超越了描述一维量子系统的 Tomonaga-Luttinger 液体理论，揭示了一个全新的物质临界相。背景：从费米海到Tomonaga-Luttinger液体在极低温下，量子粒子通常遵循严格的规则排列。费米子会依次堆叠到可用的能量态中，形成所谓的"费米海"。Tomonaga-Luttinger 液体理论是理解一维量子系统行为的基石，长期以来被用于描述电子在纳米线或超冷原子在光晶格中的一维运动。然而，当粒子被推到远离平衡条件的极端状态时，这套理论可能会失效。实验过程：在排斥与吸引之间循环研究团队将超冷铯原子限制在一维空间中，并反复改变原子之间的相互作用强度，使其从强烈相互排斥平滑过渡......阅读全文
一维量子态建模难题终于有解了
奥地利因斯布鲁克大学的研究团队与法国国家科学研究中心（CNRS）的理论物理学家 Alvise Bastianello 合作，在《物理评论快报》发表了一项突破性研究。他们证明，可以通过精确调控超冷铯原子，创造出一种名为"分数费米海"的奇异量子态。这一发现超越了描述一维量子系统的 Tomonaga-Lu
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
中国科大潘建伟院士等在超冷原子量子模拟研究获进展
中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的研究人员合作，在超冷原子量子模拟研究中取得进展。科研人员使用超冷原子量子模拟器，对格点规范场理论中非平衡态过渡到平衡态的热化动力学进行了模拟，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢
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
用超冷原子模拟超导材料
莱斯大学的一个物理团队用超冷原子替代电子来模拟超导材料，获得Hubbard模型所预测的反铁磁性。 这项研究是一个由实验物理学家和理论物理学家组成的国际团队开展的，并于近期公示在《自然》杂志的在线版块。团队负责人，实验物理学家Randy Hulet说：“这项工作可能会开启一个
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
超冷原子分子量子模拟在化学物理研究中取得实质性突破
量子计算和量子模拟具有强大的并行计算和模拟能力，不仅为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案，也可有效揭示复杂物理系统的规律，为新能源开发、新材料设计等提供指导。超冷原子分子量子模拟，利用高度可控的超冷量子系统来模拟复杂的难于计算的物理系统，可以对复杂系统进行细致和全方位的研究，从而
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
中国科大在超冷化学量子模拟领域取得重要进展
中国科学技术大学教授潘建伟及其同事赵博、陈宇翱等在超冷分子和超冷化学量子模拟研究领域取得新进展，他们首次在实验上直接观测到超低温度下弱束缚分子与自由原子间发生的态态的化学反应，实现了可控态态反应动力学的探测，从而向基于超冷分子的超冷量子化学的研究迈进了重要一步。7月4日，这一重要研究成果以研究长
量子模拟求解格点规范场理论热化问题
中国科学技术大学潘建伟院士、苑震生教授等与德国海德堡大学、奥地利因斯布鲁克大学、意大利特伦托大学的相关研究人员合作，使用超冷原子量子模拟器，首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”，在利用量子模拟方法求解复杂物理问题上取得了重要进展。该成果7月15日发表于《科学》。
科学家在量子气体中观察到“第二声”
证实了70年前朗道提出的温度波理论 “第二声”也叫温度波或熵波，是一种量子力学现象，目前只在超流液氦中才能观察到。据物理学家组织网5月16日(北京时间)报道，最近，奥地利因斯布鲁克大学和意大利特兰托大学物理学家合作实验，在量子气体中也观察到了这种温度波的传播，证实了列夫·朗道70年前假设的
我国科学家首次实现超越经典计算机的超冷原子量子模拟器
探明高温超导的机理，进而研制出性能强大的新材料，是现代物理学的重大课题。近期，中国科学技术大学潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变，朝着获得该模型低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中作用迈出重要
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
偶极量子气体涡旋观测新法获验证
柏林11月1日电 （记者李山）近日，欧洲科研团队成功开发出一种观察偶极量子气体中涡旋的新方法，并在奥地利因斯布鲁克大学首次进行了实验验证。相关成果发表在近日的《自然·物理学》杂志上。 量子化涡旋是超流体的一个典型特征，已在多量子气体实验中观察到。但是，在偶极量子气体（一类以长程各向异性相互作用为
超冷带电原子组成同类最大二维晶体
奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度，使其排列成二维晶体，得到了迄今最大的同类二维晶体，这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究刊发于最新一期《PRX量子》杂志。 一些晶体会表现出有趣的量子行为，如不寻常的磁性或完美的导电性等，但很难通过实验了解每个原子如何实现这一点，
超冷带电原子组成同类最大二维晶体
奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度，使其排列成二维晶体，得到了迄今最大的同类二维晶体，这一新晶体可用于研究量子材料或构建量子计算机。相关研究刊发于最新一期《PRX量子》杂志。一些晶体会表现出有趣的量子行为，如不寻常的磁性或完美的导电性等，但很难通过实验了解每个原子如何实现这一点，也不可能
中国科大在超冷原子拓扑量子体系研究领域取得新进展
中国科学技术大学教授潘建伟及同事陈帅、邓友金等与北京大学刘雄军、维也纳工业大学、卡尔加里大学的合作者们，在超冷原子拓扑量子体系的实验研究方面取得新进展。他们用量子淬火动力学方法在人工合成的二维自旋轨道耦合超冷原子体系中得到了直接判断体系拓扑的动力学判据，并据此精确测定了体系的拓扑相图。相关研究成
量子理论将改变整个行业
量子理论将改变整个行业——至少在量子物质研究的范式层面。海德堡大学物理学家提出的新理论，把量子物理中两派长期竞争的观点统一起来，为“杂质”在拥挤量子环境中的行为给出了一致解释。 该框架由海德堡大学理论物理研究所构建，解释了准粒子如何涌现，并连通了两个此前互不相干的量子态，对探索量子物质的实验具有重
中科大在超冷原子光晶格量子计算领域获进展
中国科学技术大学潘建伟及其同事苑震生、陈宇翱等在国际上首次实现对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的产生、操控和探测，向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。相关成果近日发表于《自然—物理学》。 近十几年来，已有很多实验演示了操控多个量子比特进行信息处理的可行性。但这些实验所能操控
中国科大等在超冷原子光晶格量子计算领域取得进展
最近，中国科学技术大学潘建伟及其同事苑震生、陈宇翱等在国际上首次实现了对光晶格中超冷原子自旋比特纠缠态的产生、操控和探测，向基于超冷原子的可扩展量子计算和量子模拟迈出了重要一步。该研究成果以研究长文的形式发表在《自然-物理学》（Nature Physics 12, 783 (2016), doi
在超冷原子分子混合气实现三原子分子的量子相干合成
中国科学技术大学潘建伟、赵博等与中国科学院化学研究所白春礼小组合作，在超冷原子双原子分子混合气中首次实现三原子分子的相干合成。该研究中，科研人员在钾原子和钠钾基态分子的Feshbach共振附近利用射频场将原子和双原子分子相干地合成了超冷三原子分子，向基于超冷原子分子的量子模拟和超冷量子化学的研究迈出
2025年度“墨子量子奖”公布
近日，墨子量子科技基金会公布，2025年度“墨子量子奖”（The Micius Quantum Prize 2025）授予量子模拟领域的三位先驱科学家：马克斯·普朗克量子光学研究所/慕尼黑大学教授伊曼纽尔·布洛赫（Immanuel Bloch）、苏黎世联邦理工学院教授蒂尔曼·埃斯林格（Tilman
超冷原子中首次实现“超纠缠”态
美国加州理工学院团队在最新一期《科学》杂志上报告称，首次在超冷原子体系中实现了“超纠缠”态。这一突破性成果标志着人类对这些原子的量子特性实现了前所未有的控制，或为量子计算以及旨在探索物理学基本问题的量子模拟开辟新路径。 自20世纪90年代以来，研究人员一直在努力利用激光和电磁力使原子达到超冷状
《科学》：格点规范场理论热化问题得解
从非平衡态过渡到平衡态的热化动力学示意图 制图：陈磊 周肇宇 梁琰 苑震生 规范场理论是现代物理学的基础，在粒子物理学、宇宙学以及凝聚态物理学等领域获得广泛应用。 由于其求解复杂度高，规范场理论体系中仍有很多开放问题。其中，规范场理论描述的物理系统是否可以从远离平衡态经过演化达到热平衡
潘建伟等首次在超冷原子体系中观测到任意子激发
记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等人近期在国际上首次通过量子调控的方法，在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子，并证实了任意子的分数统计特性，向着实现拓扑量子计算迈出了重要一步。国际权威学术期刊《自然·物理学》日前发表了该成果。 组成物质世界
14个价电子的单个铒原子“捕获”
奥地利因斯布鲁克大学研究团队首次利用光镊技术，捕获了拥有14个价电子的单个铒原子。他们认为，未来可利用铒复杂的电子结构，深入探索粒子之间更加细微的相互作用，开发出一系列具有创新性的量子科学实验。相关论文发表在26日出版的《物理评论快报》上。图为铒原子冷却装置的一部分。激光器发出的光用于捕获铒原子。图
量子场论预测结果首获实验证实，为研究和理解量子纠缠打开大门
纠缠是一种量子现象，其中两个或多个粒子的属性以某种方式相互关联，人们无法单独描述单个粒子的性质，只能描述整体系统的性质。粒子的纠缠最终决定了材料的性质，但人们却很难理解“纠缠”。据最新一期《自然》杂志报道，奥地利因斯布鲁克大学和奥地利科学院量子光学和量子信息研究所研究人员开创了一种新方法，首次通
新量子计算机解锁更多计算能力
奥地利因斯布鲁克大学实验物理系托马斯·蒙兹团队成功开发了一种量子计算机，可使用所谓的“量子数字”执行任意计算，从而以更少的量子粒子释放更多的计算能力。该项研究成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上。 计算机使用0和1，也就是二进制信息进行运算。在此基础上，今天的量子计算机在设计时也考虑到了二
二维超固态量子气体首度问世
科学家首次在实验室中产生二维超固态量子气体。 量子气体非常适合研究物质相互作用的微观结果。奥地利科学院量子光学与量子信息研究所和因斯布鲁克大学等机构研究人员在实验室中首次实现了二维超固态量子气体。8月18日，相关论文刊登于《自然》。 科学家可以在实验室中精确地控制极冷气体云中的单个粒子，揭示