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要意义。 量子多体物理长期依赖不同模型来解释杂质(如特殊电子或原子)与周围粒子的相互作用。一个成熟图景基于“准粒子”:单一杂质穿行于费米子之海(包括电子、质子、中子),并与邻近粒子相互作用。 行进中,杂质“携带”周围粒子,形成称为“费米极化子”(Fermi polaron)的复合实体。海德堡大学博士生Eugen Dizer指出,这一准粒子模型已成为理解强相互作用系统——从超冷原子气体、固态材料到核物质——的基础工具。 当杂质极重、几乎无法移动时,则浮现截然不同的图景:安德森正交性灾难(Anderson's orthogonality ......阅读全文

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

量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”

  据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。   量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在

中科院:一维自旋电荷分离现象研究获进展

  中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员管习文、博士研究生何丰、研究员姜玉铸与中科院院士、北京计算科学研究中心主任林海青,美国莱斯大学教授Randy Hulet和浦晗合作,通过量子可积系统理论,得到一维超冷费米气体独特的分数化准粒子和自旋-电荷分离现象的精确结果,并给出实验验证该一维多体物理

重费米子超导体CeCu2Si2中的重准粒子

  CeCu2Si2是第一个重费米子超导体,也是公认的第一个非常规超导体,在超导研究的历史中扮演着重要的角色。它在1979年由德国科学家Frank Steglich教授(现为浙江大学关联物质中心主任)发现。一直以来,人们对CeCu2Si2的强关联物理性质、尤其是其重费米子超导电性保持着极大的兴趣。C

“神秘”Majorana费米子或将现身

  1937年,随着量子力学的兴起,意大利理论物理学家Ettore Majorana提出可能存在一种新型的奇特粒子,即现在名为Majorana费米子的粒子。经过75年的追寻,研究人员近期终于发现了Majorana费米子存在的一个可靠证据。而这一发现就如同找到了一把通往拓扑量子计算时代的

实验证实任意子存在,或为费米子玻色子外另一基本粒子

有时,二维比三维更好。在我们生活的三维世界中,有两类基本粒子:玻色子和费米子。但理论物理学家预测,在二维空间,还有另一种可能:任意子。现在,科学家们有了新的证据,证明任意子存在,并且它们的行为与任何已知的粒子都不一样。物理学家在4月10日的《Science》杂志上报道说,研究人员使用一个小型的“对撞

寻找马约拉纳:来自另一个宇宙的救赎

  量子计算机,事关人类对未来的想象,近些年以来,既是科学研究的最前沿,也是各国竞相研发的焦点。  一支由中国科学家领导的团队给新型量子计算机的研制带来了更多可能性。8月17日在线出版的《科学》杂志上,报道了中国科学院物理研究所/中国科学院大学高鸿钧和丁洪领导的联合研究团队的一项新发现,他们首次在超

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

量子处理器上首次造出任意子

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500374.shtm 科技日报北京5月10日电 (记者刘霞)据《自然》网站9日报道,美国Quantinum量子计算公司研究人员称,他们首次在量子处理器上“制造出”了任意子(Anyons),这一成果有望

中国科大等预言存在一种新奇配对超流相

  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超冷费米气体中的拓扑相变方面研究取得重要进展:该实验室邹旭波教授与易为教授分别同他们的合作者在理论上预言并刻画了一种同时具有非零配对质心动量及非平庸拓扑性质的新奇配对超流相。两项研究成果分别在线发表于10月28日刊出的同一期《自然·通讯》

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

量子处理器上首次造出任意子

  据《自然》网站9日报道,美国Quantinum量子计算公司研究人员称,他们首次在量子处理器上“制造出”了任意子(Anyons),这一成果有望促进容错量子计算机的研发。相关报告已经提交论文预印本网站。  组成物质世界的基本粒子通常根据其携带的自旋分为两类:自旋为整数的玻色子(如光子)和自旋为半整数

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

费米:理论与实验的双科大师

   费米门下也是人才辈出:杨振宁、李政道以及发现反质子的美国物理学家张伯伦和西格里等都是他的门生。  文武双全之人历来难得。  在物理学的历史上,也只曾经出现过个别“文武双全”的科学大家。比如,除了发现那些著名的物理学定律,牛顿也做过阳光的色散实验和运用单摆检验惯性质量同引力质量成比例的实验,甚至

首次在铁基超导体中发现马约拉纳任意子专题

   1937年,物理学家埃托雷·马约拉纳(Ettore Majorana)把描写费米子的基本运动方程(狄拉克方程)分解成电荷共轭不变的两部分(即马约拉纳方程),得到了“自己是自己的反粒子”的马约拉纳费米子。81年来,马约拉纳费米子的相关研究一直是物理学最前沿的问题之一。  近年来,理论研究表明

多位业内专家:中国凝聚态物理领域的春天已经到来

   2018年年末,对中科院物理所研究员丁洪而言,好消息不止一个。在刚刚公布的中科院改革开放40年40项标志性重大科技成果中,他所从事的拓扑物态研究位列“面向世界科技前沿”15项之一。  与此同时,实验室里,他带领的团队在一种特殊的拓扑材料中发现了一种非常规的手性费米子,通过掺杂可能实现三维拓扑超

中科大利用量子模拟揭示马约拉纳费米子的量子统计特性

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在马约拉纳费米子研究方面取得新进展。该实验室李传锋、许金时、韩永建等与其合作者利用线性光学量子模拟器,首次实验揭示了马约拉纳费米子的非阿贝尔量子统计特性,并进一步演示了编码到马约拉纳零模的量子信息对局域噪声的免疫特性,为实现

科学家使用量子模拟器观测规范理论中准粒子禁闭的微观动力学行为

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与合作者,在超冷原子量子模拟实验研究中取得重要进展。该团队首次观测到格点规范理论中的禁闭相与非禁闭相转化的微观动力学过程,为剖析复杂的量子多体现象提供了新的研究手段。近日,相关研究成果发表在《自然-物理学》(Nature Physics) 上。禁闭是一类非常有趣的物理

科学家使用量子模拟器观测规范理论中准粒子禁闭的微观动力学行为

中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与合作者,在超冷原子量子模拟实验研究中取得重要进展。该团队首次观测到格点规范理论中的禁闭相与非禁闭相转化的微观动力学过程,为剖析复杂的量子多体现象提供了新的研究手段。近日,相关研究成果发表在《自然-物理学》(Nature Physics) 上。禁闭是一类非常有趣的物理

我国科学家发现一类新的三重简并点费米子候选体材料

  在碳化钨型(碳化钨和磷化钼等)材料中,三重简并点费米子作为一种新型拓扑量子态最近引起了科学家们极大的研究兴趣。然而,这些材料中的三重简并点远低于费米能级,这导致这种三重简并点费米子很难实现低能准粒子激发。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮、宁伟和郝宁宁研究组与合作者,在国家重点研发

物理学重大突破:科学家找到“天使粒子”

  物理学迎来重大突破:由4位华人科学家领衔的科研团队终于找到了正反同体的“天使粒子”——马约拉那费米子,从而结束了国际物理学界对这一神秘粒子长达80年的漫长追寻。  相关论文发表在今天出版的《科学》杂志上。该成果由加利福尼亚大学洛杉矶分校王康隆课题组和美国斯坦福大学教授张首晟课题组、上海科技大学寇

我国科学家发现新型费米子

  英国《自然》杂志6月19日在线发表了中国科学院物理研究所的一项最新成果,该所科研团队首次发现了突破传统分类的新型费米子——三重简并费米子,为固体材料中电子拓扑态研究开辟了新的方向。该发现从理论预言、样品制备、到实验观测的全过程,均由我国科学家独立完成。  新型费米子的发现,是继“拓扑绝缘体”“量

超原子半导体创下速度与效率纪录

半导体已经变得无处不在,但它们也有局限性。半导体中会产生激子(电子-空穴对),这意味着能量以热的形式损失,信息传输是有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的论文中,美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今为止速度最快、效率最高的半导体:一种名为Re6Se8Cl2的超原子材料。任何材料的原子结构都会振动,

超原子半导体创下速度与效率纪录

半导体已经变得无处不在,但它们也有局限性。半导体中会产生激子(电子-空穴对),这意味着能量以热的形式损失,信息传输是有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的论文中,美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今为止速度最快、效率最高的半导体:一种名为Re6Se8Cl2的超原子材料。 任何材料的原子结构都会

中国科学家发现新型手性费米子

  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、钱天和副研究员孙煜杰团队与中国人民大学物理学系雷和畅等合作者共同发现三维材料CoSi中存在新型手性费米子的确定证据。该实验结果证明了新型手性费米子的存在,为探索由手性费米子引起的新奇物理现象提供了一个较为理想的平台。相关研究成果于3月2

科学家直接观测到重费米子量子纠缠

日本大阪大学和广岛大学科学家合作,首次在铈铑锡(CeRhSn)材料中直接观测到受普朗克时间(量子力学最小时间单位)调控的重费米子量子纠缠现象。这项发表于《自然》合作期刊《npj量子材料》的研究,为开发基于固态材料的新型量子计算机开辟了新途径。重费米子是固体中传导电子与局域磁性电子强相互作用形成的“增

首次出现!科研人员观测到自旋—电荷分离的奇特现象

   中国科学院精密测量科学与技术创新研究院(以下简称精密测量院)研究员管习文研究团队与美国莱斯大学教授兰迪·休利特和浦晗团队合作,通过囚禁一维超冷费米气体首次确定性观测到自旋—电荷分离的奇特现象,并发现该体系中由自旋反向散射引起的非线性朝永—拉亭戈液体效应。相关研究成果6月17日发表在《科学》上。

泡利不相容原理的应用介绍

  泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理,由此可以导出很多的结果,如确定同科电子原子态, 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。  同科电子原子态  原子中电子的状态用四个量子数(n,l,m,ms)描述,其中n为主量子数,l为轨道角动量量子数,m为轨道磁量子数,ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现

泡利不相容原理的应用

泡利不相容原理是近代物理中一个基本的原理,由此可以导出很多的结果,如确定同科电子原子态, 氦原子能级之谜和费米–狄拉克统计。同科电子原子态原子中电子的状态用四个量子数(n,l,m,ms)描述,其中n为主量子数,l为轨道角动量量子数,m为轨道磁量子数,ms为自旋磁量子数。使用四个量子数是现代通用的标记

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