混合量子计算正成为新风口
一个粒子不必穿过磁场，也会受到磁场影响。这一量子物理的惊人特性，如今由牛津大学研究者用一台混合量子计算机重现：他们展示了无形的磁影响如何让一个模拟粒子的运动完全停止。研究发表于《自然·物理》，表明量子比特与量子振荡器的组合，能帮助科学家探究物质与场之间那些用经典计算机越来越难模拟的基本交互。 研究背景要追溯到一九五九年。物理学家阿哈罗诺夫与玻姆预言，带电粒子即便全程在磁场区域之外运动，也会受到磁流的影响，其量子相位发生改变，而非沿路径受到常规磁力。这一阿哈罗诺夫—玻姆效应后来用真实电子验证，成为量子世界超越经典物理法则的最清晰例证之一。研究者正探索该现象在更复杂的格点规范理论中的表现，这类理论用网格描述物质与基本力场的交互，对粒子物理与高能物理至关重要，却因数学极度繁复而难以用经典计算机模拟。 实验过程始于二〇二二年。牛津团队结合两类量子组件：以囚禁离子内部态编码的量子比特代表规范场，以同种离子振动构成的量子振荡器代表物质。......阅读全文
混合量子计算正成为新风口
一个粒子不必穿过磁场，也会受到磁场影响。这一量子物理的惊人特性，如今由牛津大学研究者用一台混合量子计算机重现：他们展示了无形的磁影响如何让一个模拟粒子的运动完全停止。研究发表于《自然·物理》，表明量子比特与量子振荡器的组合，能帮助科学家探究物质与场之间那些用经典计算机越来越难模拟的基本交互。 研
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》。
量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 （记者张佳欣）在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511737.shtm阿哈罗诺夫-波姆（Aharonov-Bohm，简称AB）效应是一种量子力学现象，它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首
南开大学研究团队提出自旋矢势与自旋AB效应
阿哈罗诺夫-波姆（Aharonov-Bohm，简称AB）效应是一种量子力学现象，它深刻反映了经典理论和量子理论之间的联系。南开大学陈省身数学所理论物理研究室教授陈景灵课题组在国际上首次提出电子的“自旋矢势”假设，并以量子力学传统方式提出一个关于“自旋AB效应”的思想实验，可以用来检验自旋矢势是否
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
相互作用玻色量子气体人工规范场的实验取得进展
超冷原子量子气体具有优越的可调控性，利用菲施巴赫共振可以控制原子的相互作用，为在量子多体系统中合成人工规范场及研究相互作用的影响提供了一个理想的实验平台。目前，实验上已经发展了多种方法合成规范场，并观测到了手征性原子流和拓扑特性。然而，这些研究主要聚焦在单粒子模型和弱相互作用范围，对于相互作用和
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
最新研究！奇异的量子效应如何提高量子计算机效率？
几十年前，科学家预言存在一种奇异的量子效应——泡利阻塞，即如果一团气体变得足够冷且足够致密，它就能隐形。美国和新西兰科学家在最新一期《科学》杂志撰文指出，他们利用激光挤压并冷却锂气体等，使其密度和温度变化到足以减少光散射量的程度，由此证明了泡利阻塞效应，未来有望利用其开发能抑制光的材料，进一步提
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
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作，借助先进的计算模型，首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用，将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论，“量子真空”
物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展
金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金
中国科大设计出一类基于简并光腔系统的新颖量子模拟平台
中国科学技术大学教授、中国科学院院士郭光灿领导的中国科学院量子信息重点实验室在量子模拟方向取得创新性进展。该实验室的周正威、周幸祥、李传锋等人设计出一种特殊的一维级联简并光腔系统，通过对腔中具有轨道角动量自由度的光子进行探测，可以有效地模拟二维拓扑物理的各种现象。相关研究工作于7月6日发表在Na
自旋量子比特成量子计算赛道“黑马”
正如经典计算机以比特为基石，量子计算机的运算核心则是量子比特。在通往实用量子计算的征途上，全球科研团队与科技巨头各显神通，开发了光子、原子阱、量子点、超导等多种量子比特技术。例如，谷歌、IBM等主流企业深耕超导量子技术路线；微软公司聚焦拓扑量子比特；美国加州理工大学物理学家团队则构建出全球最大的
量子计算机解开“绳结”数学难题
量子计算机在解决拓扑学难题上展现出巨大潜力。据英国《自然》网站日前报道，总部位于英国剑桥的Quantinuum公司研究人员在arXiv网站发布预印本论文称，他们可利用量子计算机H2-2根据拓扑特性区分不同类型的绳结，且速度可能超越经典计算机。 研究团队利用量子算法计算绳结的“琼斯不变量”（描述
新方法成功模拟特定容错量子计算
量子计算机通往实用之路的一大障碍是纠正计算中产生的错误，人们需借助传统计算机对量子计算进行模拟验证，但这一任务极其复杂。瑞典查尔姆斯理工大学、意大利米兰大学、西班牙格拉纳达大学和日本东京大学的研究团队首次提出了一种新方法，能够模拟特定类型的容错量子计算，攻克了该领域长期存在的一项技术难题。相关论
宽量子阱双势垒磁性隧道结中长程相位相干性研究获进展
双势垒磁性隧道结利用在两个平行绝缘层之间的超薄磁性金属层形成二维量子阱(QW)，并通过调节金属层厚度和磁矩方向来控制量子阱共振隧穿，是研究自旋相关的量子阱态、量子阱分立能级、量子阱共振隧穿磁电阻(QW-TMR)等自旋量子效应及自旋量子调控的标准结构，也是研发各种基于量子阱共振隧穿磁电阻效应的新型
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
科学家利用扫描隧道显微镜首次揭示水的全量子效应
左图为利用扫描隧道显微镜测量水的量子效应的示意图。右图为单个水分子的非弹性电子隧穿谱，从中可分辨水分子的拉伸、弯曲和转动等振动模式，这些振动可以作为灵敏的探针来探测氢核的量子运动对氢键的影响。 记者日前从中国科学院获悉，由中科院院士、北京大学教授王恩哥和北京大学教授江颖领导的课题组在国际上首次
首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使
中国科大在量子模拟实验中观测到“弦断裂”现象
中国科学技术大学教授潘建伟、苑震生等首次使用超冷原子光晶格系统实现了对格点规范理论中“弦断裂”现象的量子模拟，为理解强相互作用体系中的禁闭行为与相变机制提供了重要的实验依据。研究成果以“编辑推荐”形式发表于《物理评论快报》，并被美国物理学会《物理》杂志作为研究亮点专门报道。 规范理论是现代物理
混合量子模拟器能高精度模拟物理过程
瑞士保罗谢尔研究所的两位理论物理学家联合谷歌公司及来自5个国家的大学研究人员，共同开发并测试了一种新型数字—模拟混合量子模拟器。该模拟器不仅能够以前所未有的精确度模拟物理过程，还具有高度灵活性，能力更强，适用于解决从固态物理到天体物理学的广泛问题。这一成果被视为量子计算领域的重要里程碑，相关论文发表
量子门叠加态首次实现有望为全新量子计算建立理论基础
奥地利物理学家成功在实验室将两个逻辑门叠加构建出全新量子计算机模型，能比标准量子计算机更高效地完成量子计算任务。新研究有望为全新量子计算建立理论基础，并设计出计算速度更快的量子计算机。 虽然量子力学理论中还有诸多未解之谜，但许多量子现象已经得到验证并运用于多个领域：从超安全通讯到寻找现有通讯的
“脆弱”的量子比特，如何成为量子计算主心骨
近来，有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破，为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而，对于大多数人来讲，量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现，表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”，还是近日IBM公司宣
“猫量子比特”实现容错量子计算新突破
美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中，演示了容错量子计算的新突破：一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”（cat qubits），其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误，同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算
量子测量是指利用量子特殊的效应
量子测量是指利用量子特殊的效应是正确的。一、在量子力学之中，所谓的“测量”需要有较严谨的定义，而特别称之为量子测量。量子测量不同于一般经典力学中的测量，量子测量会对被测量子系统产生影响，比如改变被测量子系统的状态。二、处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果，这些结果符合一定的概率分布。