研究显示：量子临界点能量阶梯观测获实证
历经四十年等待，物理学家终于在实验中直接观测到量子临界点处被称为"能量阶梯"的特殊能量模式。由加州理工学院领衔的国际团队在《自然》杂志发表论文，借助量子模拟器，首次将理论预言的能量阶梯呈现在人们眼前。这一成果不仅验证了约翰·卡迪在一九八四年提出的共形场论预言，也证明量子计算平台的组件在完整量子计算机问世之前，就已能服务于基础物理研究。 共形场论描述的是物理学家所说的"普适性"背后的数学。所谓普适性，是指不同材料在关键的相变临界点附近会表现出相似的行为，比如水沸腾、磁铁失去磁性。一九八四年，物理学家约翰·卡迪利用共形场论数学预言：处于临界点的系统会以特定而固定的模式吸收能量。研究人员把这些能量模式比作梯子上的横档，并称之为能量阶梯。 在此之前，能量阶梯只停留在理论推演中，从未被真正观测或测量过。在新研究中，团队搭建了一个类似简化定制量子模拟器的装置，用激光捕获并排布锶原子，再用独立的激光将原子激发到所谓里德伯态，从而增强原......阅读全文
研究显示：量子临界点能量阶梯观测获实证
历经四十年等待，物理学家终于在实验中直接观测到量子临界点处被称为"能量阶梯"的特殊能量模式。由加州理工学院领衔的国际团队在《自然》杂志发表论文，借助量子模拟器，首次将理论预言的能量阶梯呈现在人们眼前。这一成果不仅验证了约翰·卡迪在一九八四年提出的共形场论预言，也证明量子计算平台的组件在完整量子计
传统方法－vs－量子模拟器：谁更胜一筹？
传统方法依赖理论推算，而新型量子模拟器首次直接测出四十年前预言的量子能量阶梯。加州理工物理学家用光学镊子阵列验证了伊辛与三临界伊辛共形场论的能级。 当物质发生剧变，如水沸腾或磁体失磁，迥异系统有时会遵循相同数学规则，物理学家称之为普适性。 贾森·阿莉塞亚教授解释，普适性指混乱的微观细节被抹去，仅少数
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
量子场论微扰计算取得进展
量子场论被认为是描述自然的基本理论框架，以此为基础的粒子物理标准模型也得到广泛的实验验证。散射振幅作为量子场论中核心的观测量，搭建起了联系理论与实验的主要桥梁。近年来，散射振幅领域的研究取得重要进展。其发展出新的计算方法从而和高能实验紧密相关，揭示出的物理理论本身的新结构，为理解量子场论、引力和
中外学者合作首次实现一种高灵敏微波传感
18日从中国科学技术大学获悉，该校科研团队与合作者在精密测量上取得新进展——首次实现基于里德堡原子临界增强的高灵敏微波传感。 该研究成果17日发表在国际知名学术期刊《自然—物理》(Nature Physics)上。 据悉，中国科学技术大学郭光灿院士团队中史保森教授、丁冬生教授课题组与丹麦奥尔
更多的原子－，更好的传感器
发展现代化先进量子测量体系具有重要的研究意义，它符合时代发展需求和国际化发展潮流，同时面向国际前沿和国家重大需求。由于里德堡原子具有较大的电偶极矩，可以对微弱电场产生很强的响应，因此已经成为一个非常有前景的微波测量量子体系。此外，由于里德堡原子之间具有长程强相互作用，常被用于模拟研究强关联系统以及相
科学家首次实现基于里德堡原子临界增强的敏微波传感
日前，中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于相变的精密测量上取得新进展。团队史保森教授、丁冬生教授课题组与丹麦奥尔胡斯大学Klaus Mølmer教授和英国杜伦大学Charles S. Adams教授合作，利用强关联系统的相变提高了里德堡原子对微波电场测量的精度和灵敏度，灵敏度可达49纳伏每厘米每根号
“原子乐高”量子模拟获重大突破
南京大学物理学院教授缪峰联合南京理工大学理学院教授程斌团队通过“原子乐高”的方式，搭建了基于转角石墨烯莫尔超晶格体系的SU(4)同位旋-扩展哈伯德模型量子模拟器，首次观测到钉扎在莫尔超晶格上的一种特殊的电子晶体态：广义同位旋维格纳晶体。 研究团队通过垂直电场对电子关联强度的原位调节作用，实
量子模拟突破：原子间距缩小至50纳米
研究人员开发出一种技术，可以将原子排列间隔缩小至50纳米。图片来源：物理学家组织网科技日报北京5月5日电 （记者张佳欣）利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起，有助科学家探索奇异物质状态，构建新型量子材料。传统上，这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在，美国麻省理工学院研究人员开发出一种
美科学家找到新的里德伯原子阱
在一项有望帮助人们打造快速量子计算机的研究成果中，美国密歇根大学物理学家发现了更加理想的里德伯（Rydberg）原子阱。在量子信息处理或高精度光谱学方面，新的里德伯原子阱优于其他原子阱。研究结果发表于《物理评论快报》（PRL）。 里德伯原子是指处于高激发态（或接近离子状态）的原子，这
国外研究发现铜酸盐“量子临界点”
意大利米兰理工大学、罗马大学和瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的科研人员在《自然通讯》上发表的研究成果显示，铜酸盐在高于临界温度时，其电阻随温度的变化与普通金属不同，表现出“奇怪”的特性。同时，存在与铜酸盐相关的“量子临界点”，即载流子密度最小时的精确值，此时材料仅由于量子效应而性质突然变化。如冰在零
自然状态材料中存在量子临界点
据美国物理学家组织网1月20日报道，近日，一个美日国际研究小组以镱为基础材料研制出一种奇特的新型超导体。该超导体不需要改变压力、磁场强度或经化学掺杂，在自然状态就能达到物理学家所说的“量子临界点”。这一发现突破了理论物理的限制，为人们理解量子临界状态打开了新视野。这种异常性质，也将
里德堡莫尔激子在量子科学方向新进展
中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室许杨团队首次报道了对里德堡莫尔激子的实验观测，系统地展示了对于里德堡激子的可控调节以及空间束缚，为实现基于固态体系中的里德堡态在量子科学和技术等方向上的应用提供了潜在途径。6月30日，相关研究成果以《里德堡莫尔激子的实验发现》（Observation of
诺特定理与去禁闭量子临界点研究获进展
以局域序参量和对称性破缺为圭帛的朗道-金兹伯格-威尔逊相变和物质分类理论是传统凝聚态物理学的基石。近年来，以拓扑序、涌现物质场与规范场耦合为特点的量子物质科学新范式，正在逐步超越这个框架，其中以去禁闭量子临界点为代表的新型量子相变，受到了从凝聚态物理学到高能物理学的广泛关注。 不同于朗道相变理
“基于里德堡阻塞的光子与原子量子态源的研究”项目启动
10月18日，国家重点研发计划青年科学家项目“基于里德堡阻塞的光子与原子量子态源的研究”项目启动会在中国科学院武汉物理与数学研究所召开。出席此次会议的有来自山西大学、武汉大学、南京大学、人民大学、华东师范大学和中科院武汉物数所等单位的项目专家组成员、项目首席科学家和研究骨干等。 国家重点研发计
理论物理所在量子场论研究中取得进展
如何得到一个自洽的量子引力理论是当今理论物理学的最大疑难之一，而近年来量子场论中关于“色因子和动量因子对偶”的相关研究有可能为科学家对量子引力的理解带来深刻的变革。中国科学院理论物理研究所副研究员杨刚首次在量子场论五圈水平实现了色因子和动量因子的对偶，是该方向上的重要进展，对于量子引力，特别是超
420公里量子纠缠将改变量子通信行业
对人类而言，维持异地恋已经够难；对纠缠态来说，维持长距离关系更要难上无数倍——光纤越长，保住两个量子内存之间的关联就越困难。攻克这种"距离暴政"，一直是量子通信的主要挑战之一。如今，中国科学技术大学罗喜宇、王朝阳、郑明月阳等物理学家领衔的团队打破了里程碑：实现了基于光纤的、史上最长距离的物质对物
武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩，里德堡原子间存在强的偶极相互作用，这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在，除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的，导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化，偶极矩的方
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
引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学
有没有一种理论可以统一广义相对论和量子力学？有没有一种理论可以统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力？25日，中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良在中科院理论物理所举行的前沿科学论坛上，提出引力量子场论。该理论打破以弯曲时空几何为基础的广义相对论的局限，将广义相对论与量子力学统一起
原子的激发态的定义
一般以最简单的氢原子为模型来讨论这一概念。氢原子的基态对应的是氢原子中唯一的一个电子处于可能达到的最低的原子轨道（也就是波函数呈球形的1s轨道，它具有最小的量子数）。当外界向该原子提供能量时（例如，吸收一个具有一定能量的光子），原子中的电子就可以提升到激发态（这时它的量子数比可能的最小的量子数至少多
离子计的使用步骤和方法
一般以最简单的氢原子为模型来讨论这一概念。氢原子的基态对应的是氢原子中唯一的一个电子处于可能达到的最低的原子轨道（也就是波函数呈球形的1s轨道，它具有最小的量子数）。 当外界向该原子提供能量时（例如，吸收一个具有一定能量的光子），原子中的电子就可以提升到激发态（这时它的量子数比可能的最小的量子
海南大学团队破解三维量子湍流衰减难题
6月26日，记者从海南大学获悉，该校物理与光电工程学院、理论物理研究中心曾化碧团队在三维量子湍流研究领域取得新进展。该团队首次应用引力全息对偶理论，系统研究了三维量子湍流的耗散机制与涡旋线衰减动力学，成功解决了准经典湍流与极端量子湍流过渡机制的理论难题，为超流体实验观测提供了关键理论支撑。相关成果近
里德伯分子的研究和特性
里德伯态属于强力的非理想等离子的其中一种介稳定状态。当电子处于很高的激发态后冷凝而形成。当到达某个温度时，这些原子会变成离子和电子。在2009年4月，斯图加特大学的研究员成功由一粒里德伯原子和一粒基态原子中创造出里德伯分子（实验中利用极冷的铷原子），并由此证实了科罗拉多大学—博尔德校区的物理学家克里
原子钟可模拟研究磁体内部电子的量子行为
据《新科学家》杂志网络版近日报道，世界上最精准的计时器原子钟又添了一个新功能：科学家可将它用作量子模拟器，来研究磁体内部电子的量子行为，以更深入地了解量子世界的奥秘。相关论文发表在近日出版的《科学》杂志上。 物理学中有许多难以解答的问题，因为它们的基本行为受错综复杂的量子力学规则支配，比如
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
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
电场精密测量难题终于有解了
高精度测量低频电场是贯穿物理学、材料科学和生物医学工程的一道根本性难题。理想传感器需同时满足三重严格标准：量值必须可溯源至基本物理常数以保证绝对精度、传感器体积紧凑适合实际应用部署、并且能够同时独立测定电场矢量的强度和空间方向。当前主流的电容式探头虽制造简便但灵敏度有限且难以小型化，而过去十年崛起的
传统传感器－vs－量子传感器：谁更胜一筹
当传统传感器遭遇量子传感器，胜负的天平正在微妙倾斜，但全面替代远未到来。量子传感器利用叠加与纠缠等原子特性测量磁场、重力、旋转与时间，使设备以自然常数为基准，获得经典传感器难以长期匹敌的稳定性。里德伯原子传感器可感知从直流到数百吉赫的电场，光学磁力计能测出比地球磁场弱一百亿倍的场强——这些都是传统电
费米子原子碰撞量子门取得重大进展
基于费米子原子的碰撞型量子门近日取得重大突破——德国与瑞士的研究团队分别独立实现了这一长期被设想、却极难制造的量子处理器基本构件，为可扩展量子计算开辟了新的技术路径。两个团队的量子门均实现了保真度高于量子纠错理论阈值的纠缠操作。这意味着它们不再停留在原理验证层面，而是跨过了实用化所需的关键质量线；此