传统方法vs量子材料调控新策略
芝加哥大学普利兹克分子工程学院与西弗吉尼亚大学联合团队在《自然·通讯》发表突破性成果：通过简单调整碲和硒的化学比例，可以像旋转精密量子旋钮一样精确调控材料进入拓扑超导态。这一方法绕开了传统多层异质结方法对极端精密制造条件的依赖，为下一代容错量子计算机的材料工程提供了全新的设计范式。拓扑量子计算机要实现对量子信息的环境保护，最关键的材料需求是拓扑超导体——一种能承载马约拉纳零能模的奇异量子态。传统方法为实现这种态必须精确构建多层半导体异质结构，需要在超低温下逐层沉积铟砷、铝等材料，每层厚度控制精度要求达到原子级别。制造过程极其复杂、成本高昂、良率低下，根本无法扩展至实用化量子计算机所需的成百上千万量子比特规模。研究团队选择了碲化铁硒（FST）这一相对简单但性能优雅的材料系统。在化学上，FST仅由铁、碲、硒三种常见元素组成，远不似传统异质结构那般复杂。但关键突破是发现碲与硒的比例对材料电子性质具有非线性的相位调谐功能——这不是简单的......阅读全文
传统方法－vs－量子材料调控新策略
芝加哥大学普利兹克分子工程学院与西弗吉尼亚大学联合团队在《自然·通讯》发表突破性成果：通过简单调整碲和硒的化学比例，可以像旋转精密量子旋钮一样精确调控材料进入拓扑超导态。这一方法绕开了传统多层异质结方法对极端精密制造条件的依赖，为下一代容错量子计算机的材料工程提供了全新的设计范式。拓扑量子计算机要实
超导量子计算强关联纠缠体系的量子随机行走实验
中国科学技术大学潘建伟、朱晓波和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等理论小组，开创性地将超导量子比特应用到量子随机行走的研究中。该工作将对未来多体物理现象的模拟以及利用量子随机行走进行通用量子计算研究产生重要影响。这一研究成果于5月2日在线发表在国际学术期刊《科学》上。
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日，拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织，由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性，拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
超声探测量子振荡将改变拓扑量子材料研究格局
在当代凝聚态物理学的前沿地带，一类被称为“强关联电子体系”的材料因其违反直觉的量子行为而令科学家既着迷又困惑。YbB12（十二硼化镱）正是这一家族中最具代表性的成员之一——它被归类为Kondo绝缘体，拥有一个看似自相矛盾的身份：在极低温度下，其内部强烈的电子间相互作用会打开一个能量禁带，使它表现出电
“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息
由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队，在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术，成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息，向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑
“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”通过验收
10月22日，由中国科学技术大学杜江峰教授主持的国家重大科学研究计划“基于核自旋量子调控的固态量子计算研究”项目课题结题验收会在合肥召开。中科院理论物理所于渌院士、中科院武汉物数所叶朝辉院士、清华大学朱邦芬院士等担任课题结题验收组专家。科技部基础司、中科院基础局相关领导以及中国科大校长侯建国等出
我国量子计算研究获进展－实现三量子点高效调控
近期，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体量子计算芯片研究方面取得新进展。实验室郭国平研究组创新性地引入第三个量子点作为控制参数，在保证新型杂化量子比特相干性的前提下，极大地增强了杂化量子比特的可控性。国际应用物理学顶级期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。 开发
铁基超导体电子向列相中的自旋关联与量子涨落获进展
因对称性破缺而出现的有序电子态是凝聚态物理研究中俯拾皆是的基本现象。类比于液晶中的向列相，物理学家提出在关联电子材料中同样可能存在类似的“电子向列相”，即由于电子相互作用，系统呈现出打破晶格固有的旋转对称性的电子态。在铁基超导材料中，随着温度的降低，其母体大多将经历从四重对称的四方相到二重对称的
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前，美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体，这是一种金属表面的奇怪绝缘体，虽然它独特的属性具有很大应用潜力，但用于量子计算机却并非理想材料。两年来，科学家经过不断探索，完全扭转其性质，使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
天然碲化铀确认具备拓扑超导性－量子计算迎新契机
据最新一期《科学》杂志报道，英国牛津大学和爱尔兰科克大学等机构合作，开发出一种强大的新技术，首次实验证实天然材料碲化铀（UTe2）具备内在拓扑超导性。这为大规模、容错型量子计算机的核心材料筛选提供了关键方法。量子计算机的量子比特极易受到环境噪声干扰，导致“量子退相干”，这限制了量子计算的稳定性和实用
物理所等在铁磷基超导家族中发现马约拉纳零能模平台
近几年来，在拓扑非平庸的铁基超导材料中研究马约拉纳零能模是凝聚态物理学家关注的前沿问题之一。近期，中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧团队和物理所研究员丁洪团队、北京师范大学教授殷志平团队、美国麻省理工学院教授傅亮团队合作，在自掺杂的双层铁基超导体CaKFe4
非常规界面超导体研制成功
展性和可靠性的量子计算组件 全新超导体材料可用于量子计算组件。图片来源：物理学家组织网科技日报北京8月28日电（记者张梦然）美国加州大学河滨分校领导的多机构团队研制出一种新型非常规界面超导材料。该材料可用于量子计算，并成为“拓扑超导体”的候选材料。研究成果发表在新一期《科学进展》杂志上。拓扑超导体利
非常规界面超导体研制成功
美国加州大学河滨分校领导的多机构团队研制出一种新型非常规界面超导材料。该材料可用于量子计算，并成为“拓扑超导体”的候选材料。研究成果发表在新一期《科学进展》杂志上。 拓扑超导体利用电子或空穴的非定域状态（空穴的行为类似于带正电荷的电子），以稳健的方式传输量子信息和处理数据。 研究团队将三方碲
我国在量子计算研究获进展－实现三量子点半导体调控
近期,中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体量子计算芯片研究方面取得新进展。实验室郭国平研究组创新性地引入第三个量子点作为控制参数,在保证新型杂化量子比特相干性的前提下,极大地增强了杂化量子比特的可控性。国际应用物理学顶级期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。 开发与
基于自旋量子调控的固态量子计算研究项目取得系列成果
作为经典计算方式的继承和发展，量子计算能有效处理经典计算科学中的许多具有相当计算复杂度甚至无法完成的难题，比如大数的质因数分解，量子人工智能问题等。图片来源于网络 中国科学技术大学杜江峰主持的重大科学研究计划项目“基于自旋量子调控的固态量子计算研究”发展了先进的自旋实验技术与实验装备，为自旋
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体（Chiral Topological Superconductor），对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子（Majorana particle）至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
美国研发出一种手性拓扑超导体
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体（Chiral Topological Superconductor），对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子（Majorana particle）至关重要。相关研究发表在《科学》杂志上。 手性拓扑超导体来自超导体与磁性拓扑绝缘体的结
研究揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月6日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所纳米润滑课题组首次在实验上观察到固—固界面量子摩擦现象，系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系，揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究论文发表于《自然-通讯》。 摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题，数百年来，科学家对这一难
铁基高温超导材料中一种新型一维拓扑边界态被发现
中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室王征飞教授与美国犹他大学刘锋教授，清华大学薛其坤院士、马旭村研究员，中科院物理所周兴江研究员合作，首次发现了铁基高温超导材料中的一种新型一维拓扑边界态，该成果于7月4日在线发表于《自然—材料》。 超导材料与拓扑材料是近年来凝聚态物理研究的两大热点。理
新研究实现硅基非传统超导
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作，在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成
全新量子材料“外尔—近藤半金属”问世－可用于量子计算
近日，美国莱斯大学和奥地利维也纳技术大学的研究人员联合研制出一种全新的材料——“外尔—近藤半金属”（Weyl-Kondo semimetal），其属于量子材料这一物质类别，可用于量子计算等领域。图片来源于网络 量子材料拥有一些很“诡异”的属性，有些属性或许可在未来的技术创新包括量子计算等领域“
研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常规超导电性
拓扑量子计算可有效抵抗杂质、相互作用等的扰动，从而解决量子退相干与纠错的问题，实现容错量子计算。本征拓扑超导材料的超导态具有非常规的超导能隙结构，在晶体材料的自然边界可产生马约拉纳零能模式，是实现拓扑量子计算的主要方案之一。相比其他方案，该方案从原理上可回避诸如两种材料的晶格不匹配对拓扑保护的影
新组合材料可支持量子计算超导性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517442.shtm
Nature子刊：自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测
近日，北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials （《自然-材料》)撰写综述文章，介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现，在
二维超导材料观察磁激发态－为制造量子计算机开辟新途径
二维超导材料上的磁场“纳米星星” 法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。
中国科研团队发布量子计算化学“计算器”
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499579.shtm
量子材料内首次测量电子自旋
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋，这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式，为量子技术的发展开辟新途径，并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领
研究发现在二维超导材料上观察到磁激发态
法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。 YSR态由中国物理学家于渌和
二维超导材料上观察到磁激发态
法国和俄罗斯科学家日前在二维超导材料上发现一种特殊的磁场扰动，就像一个个微小的振荡星。这些激发态由掺入超导材料的磁性原子产生，这意味着“于渌—芝巴—鲁西诺夫”状态（YSR态）链不只是理论，在实验中也可以观察到。研究人员称，这一成果或为制造量子计算机开辟新途径。 YSR态由中国物理学家于渌和日
什么是量子计算
量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。经典计算机依靠位（零或一）进行计算，而量子计算机使用利用量子力学以“叠加”形式存在的量子位（量子位）：零和一的组合，每个都有一定的概率。例如，一个量子位可能有 80% 的几率为零，20% 的几率为零。或者 60% 的机会为零，40% 的机会成为 1。等等。19