中国科大研制出光学量子模拟器用以研究相变机制

中国科学技术大学郭光灿院士领导的中国科学院量子信息重点实验室李传锋教授研究组成功研制出光学量子模拟器,并首次在纯量子模型中证实描述相变过程的Kibble-Zurek(KZ)理论的绝热—脉冲近似成立。此成果发表在1月24日的《物理评论快报》上。 量子计算机拥有经典计算机所无法比拟的巨大优势。受技术限制,人们尚无法实现通用的普适量子计算机。 然而随着量子信息技术的飞速发展,目前人们已经可以利用一些量子系统实现某些特殊的量子计算功能。这类实现特殊任务的量子计算机就是量子模拟器。该研究组研制的量子模拟器就是面向量子相变中的KZ机制这一特殊问题。 连续相变的标准模型认为二阶相变过程中会伴随对称破缺,然而对称破缺点附近的相变动力学我们却知之甚少。著名高能物理和宇宙学专家Kibble教授在研究早期宇宙的相变问题时发现相变残留的拓扑缺陷和相变动力学特征有关,因此通过观测拓扑缺陷便可研究相变动力学。随后,量子退相干理论的奠基人......阅读全文

中国科大研制出光学量子模拟器用以研究相变机制

  中国科学技术大学郭光灿院士领导的中国科学院量子信息重点实验室李传锋教授研究组成功研制出光学量子模拟器,并首次在纯量子模型中证实描述相变过程的Kibble-Zurek(KZ)理论的绝热—脉冲近似成立。此成果发表在1月24日的《物理评论快报》上。   量子计算机拥有经典计算机所无法比拟的巨大优势。

中国科大在拓扑相变量子模拟上取得重要进展

中新社合肥12月18日电 (记者 吴兰)面包圈和茶杯拓扑等价,这是由于他们都有一个穿透的洞,而洞的个数是一个拓扑性质。 拓扑物态是当前物理研究的前沿和主流领域之一,为新材料、新器件的设计带来了新的思路,乃至对人类深入理解宇宙基本粒子的性质都具有重要的意义。2016年,诺贝尔物理学奖便授予了在拓扑

加速十亿倍!光学量子计算模拟时间大幅缩短

科技日报北京1月27日电 (记者张梦然)据26日发表在《科学进展》杂志上的论文,英国布里斯托大学量子研究人员声称,他们大大缩短了光学量子计算机的模拟时间,比以前的方法加速了大约10亿倍。量子计算机有望以指数级速度解决某些问题,并在药物发现、电池新材料等诸多领域具有潜在应用。但量子计算仍处于早期阶段,

压电效应和拓扑量子相变

   近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime

量子相变标度行为研究取得进展

  二维和三维二聚海森堡模型中从反铁磁态到顺磁态的量子相变是目前研究比较透彻的量子相变问题,且三维系统中该类相变已经在实验材料中得到实现,但此类相变中标度律和普适类等根本性问题仍然存有争议。最近,由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心理论室博士后马女森、特聘教授Anders W. San

超越Nogo定理的超辐射相变模拟

  从中国科学技术大学获悉,该校彭新华研究组和华中科技大学吕新友教授合作,通过引入反压缩操作,借助于高精度的量子控制技术,首次成功地在核磁共振量子模拟器上实现了超越No-go定理的平衡态超辐射相变,推动了量子相变理论和量子模拟领域的发展,为量子精密测量提供了新的途径。相关研究成果日前在线发表于国际学

我国实现超越Nogo定理的超辐射相变模拟

从中国科学技术大学获悉,该校彭新华研究组和华中科技大学吕新友教授合作,通过引入反压缩操作,借助于高精度的量子控制技术,首次成功地在核磁共振量子模拟器上实现了超越No-go定理的平衡态超辐射相变,推动了量子相变理论和量子模拟领域的发展,为量子精密测量提供了新的途径。相关研究成果日前在线发表于国际学术期

中国科学家首次证实量子相变中量子金属态存在

  记者11月15日从电子科技大学获悉,该校牵头与北京大学、北京师范大学、清华大学、美国布朗大学等相关专家组成的研究团队,在国际上首次完全证实高温超导纳米多孔薄膜中量子金属态的存在,为研究量子金属态提供了新思路。该成果相关论文《超导—绝缘相变中的玻色金属态》已在国际著名期刊《科学》上以“first

什么是量子光学?

量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。

各向异性量子Rabi模型量子相变及其普适性研究取得进展

  连续相变普适性概念的建立是二十世纪相变理论最为核心和迷人的成果之一。近来,中国科学院理论物理研究所陈晓松研究员及合作者系统研究了各向异性量子Rabi模型的量子相变问题。他们通过解析和数值计算模型的临界指数和标度函数,在这样一个有限自由度系统的相变中建立了普适性的概念,并论述了其与热力学极限下传统

我国首次实现超越Nogo定理的超辐射相变模拟

  记者9日从中国科学技术大学获悉,该校彭新华研究组和华中科技大学吕新友教授合作,通过引入反压缩操作,借助于高精度的量子控制技术,首次成功地在核磁共振量子模拟器上实现了超越No-go定理的平衡态超辐射相变,推动了量子相变理论和量子模拟领域的发展,为量子精密测量提供了新的途径。相关研究成果日前在线发表

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

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

我国学者在费米稳态超辐射量子相变研究中取得进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:11925401、11734008)等资助下,华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室武海斌研究团队和中国工程物理研究院研究生院陈宇副教授合作,首次实现了超冷费米气体的稳态超辐射量子相变,观察到费米统计对量子相变的影响。该成果以“光学腔内超冷简并费米气体超辐射

量子系统模拟分子再创纪录

  最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破:IBM公司科学家利用其研发的全新算法,成功在7量子位系统中模拟出氢化铍(BeH2)分子,是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子,打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。  当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子

学家实验模拟出量子自旋液体

  1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于,从未有人见过这种物质状态,至少近50年来一直如此。如今,哈佛大学领导的一个物理学家团队表示,他们终于通过实验模拟并分析

生物系统量子模拟首次实现

据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计

模拟实验显示深源地震或由地幔矿物相变引起

  法美研究人员联合发表的一份最新研究报告显示,深源地震的发生很可能由地幔中的矿物成分发生相变引发。   深源地震是指震源深度超过300公里的地震,一般发生在俯冲板块内。地球上有记录以来的最深地震发生在地下700多公里处。由于震源较深,这类地震对地表产生的危害较小,但其发生机制至今仍是未解之谜。

清华实现基本多体模型的离子阱量子模拟

近日,清华大学段路明研究组在离子阱量子模拟领域取得重要进展,首次在实验中实现拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型,超越目前经典超级计算机的模拟能力,是通向大规模离子阱量子计算与模拟的重要一步。 拉比-哈伯德模型由量子光学和凝聚态物理学中的两个基本模型——拉

清华实现基本多体模型的离子阱量子模拟

近日,清华大学段路明研究组在离子阱量子模拟领域取得重要进展,首次在实验中实现拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型,超越目前经典超级计算机的模拟能力,是通向大规模离子阱量子计算与模拟的重要一步。 拉比-哈伯德模型由量子光学和凝聚态物理学中的两个基本模型——拉

量子相变的无序算符标度行为研究获重要进展

中山大学物理学院教授姚道新团队与合作者在量子相变的无序算符标度行为研究中取得重要进展,他们在国际上首次提出了无序算符可以用来探测边界态和边界的临界行为,并分析了其标度行为。相关成果于5月17日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters),并获得编辑推荐。量子相变一直是凝聚

首个室温拓扑量子模拟器问世

美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器,其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质,支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。研究人员开发的光子拓扑绝缘体(艺术图)。图片来源:美

模拟重力场下量子异常首次现形

  由德国德累斯顿技术大学科学家领导的国际研究小组,在一种晶体新材料中成功测得重力—量子异常。这是科学家们首次观测到模拟重力场下真实晶体内存在的量子异常现象。研究发表在新一期的《自然》杂志上。  物理学中能量、脉冲或电荷的形式尽管会发生变化,但永远不会消失。然而,在特定条件下,当人们将经典物理学应用

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

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”

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

量子光学的性质和任务

众所周知,量子光学最初是从量子电动力学理论中发展、演变而来的。它既是量子电动力学理论的一个重要分支,又是激光全量子理论深入发展的结果。同时,量子光学还构成一门新兴的应用基础性学科—光子学的理论基础。量子光学的主要任务就在于:研究光场的各种经典和非经典现象的物理本质、揭示光场的各种线性和非线性效应的物

量子光学的发展规律

到了19世纪,特别在光的电磁理论建立后,在解释光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等与光的传播有关的现象时,光的波动理论取得了完全的成功(见波动光学)。19世纪末和20世纪初发现了黑体辐射规律和光电效应等另一类光学现象,在解释这些涉及光的产生及光与物质相互作用的现象时,旧的波动理论遇到了无法克服的困难。

量子光学的发展史

众所周知,光的量子学说最初是由A.Einstein于1905年在研究光电效应现象时提出来的[注:光电效应现象包括外光电效应、内光电效应和光电效应的逆效应等等,爱因斯坦本人则是因为研究外光电效应现象并从理论上对其做出了正确的量子解释而获得了诺贝尔物理学奖;这是量子光学发展史上的第一个重大转折性历史事件

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