侯建國院士領銜探索單分子尺度的量子調控
目前，全球信息技術正跨入以量子效應為特征的“后摩爾”時代。單分子尺度體系具有豐富的功能結構和獨特的量子性質，將成為量子計算和信息技術物質載體的最佳選擇之一。 十余年來，中科院院士、中國科學技術大學教授侯建國領銜的“單分子尺度的量子調控研究集體”對單分子尺度體系進行不斷的探索，取得了一批重要創新成果，并由此獲得2014年度中科院杰出科技成就獎。 領先國際水平 單分子尺度量子調控研究是國家量子調控科學領域的重大科學問題和需求。近年來，該研究集體進一步發展和提升了單分子尺度量子態的探測、操縱及調控技術，率先實現了國際上最高水平的亞納米分辨的單分子拉曼成像。 “2013年，我們在單分子化學識別方面取得重大突破，實現了亞納米分辨的單分子拉曼成像。該工作在《自然》雜志上發表后，立即引起國際科技界的廣泛關注。”中國科學技術大學教授楊金龍在接受《中國科學報》記者采訪時表示。 “我們通過技術上的創新和概念上的突破，將非線......閱讀全文
侯建國院士領銜探索單分子尺度的量子調控
目前，全球信息技術正跨入以量子效應為特征的“后摩爾”時代。單分子尺度體系具有豐富的功能結構和獨特的量子性質，將成為量子計算和信息技術物質載體的最佳選擇之一。 十余年來，中科院院士、中國科學技術大學教授侯建國領銜的“單分子尺度的量子調控研究集體”對單分子尺度體系進行不斷的探索，取得了
單分子尺度研究領域取得重要突破
近日，松山湖材料實驗室生物界面團隊與納米生物材料團隊合作，在單分子尺度研究領域取得重要突破，首次揭示了質子化調控的pHLIP（pH低插入肽）構象轉變及跨膜動力學過程。相關成果已發表于《美國化學學會納米雜志》（ACS Nano）。 質子化驅動pHLIP構象變化及插膜動力學過程示意圖。研究團隊供圖
單分子量子糾纏首次實現
美國兩個科研團隊在7日出版的《科學》雜志上分別刊文稱，他們首次讓單個的分子處于量子糾纏狀態。在這種奇怪的狀態下，分子之間即使相距遙遠也能同時相互關聯、相互作用。研究團隊指出，這項研究為很多應用奠定了基礎，包括構建更好的量子計算機、量子模擬器和傳感器等。 實現可控的量子糾纏面臨諸多挑戰，此前科學
量子點單分子成像助力CRISPR機制研究
量子點（Quantum dots）做為無機合成的納米材料，具有超越傳統熒光染料的獨特光學性質，比如熒光亮度高、無需避光、不會淬滅，是新一代的優質熒光探針。單分子成像（single-molecule imaging）技術中，將熒光探針用于單分子標記，要求熒光亮度高以滿足靈敏度和分辨率的需求，同時要求觀
基于量子干涉的單分子晶體管面世
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519862.shtm
基于量子干涉的單分子晶體管面世
英國和加拿大科學家組成的一個國際研究團隊開發出一種新型單分子晶體管，利用量子干涉來控制電子流。這一成果為在電子設備中使用量子效應帶來了新的可能性，有望催生比現有設備更小、更快、更節能的新型晶體管，以制造新一代電子設備。相關論文發表于25日出版的《自然·納米技術》雜志。研究示意圖 晶體管是現代電子技
基于量子點的單分子熒光示蹤技術揭示分子馬達的行走...
基于量子點的單分子熒光示蹤技術揭示分子馬達的行走機制在生物體內，分子馬達參與肌肉收縮、胞質運輸、DNA轉錄以及有絲分裂等一系列重要的生命活動。在執行上述功能過程中，分子馬達需要借助ATP水解釋放的能量，完成在細胞骨架上的特定運行軌跡。因此，關于分子馬達沿著細胞骨架的行走機制的研究，對于深刻認識分子馬
武漢物數所“單原子分子量子計算”項目通過驗收
“單原子分子量子計算”結題驗收會 12月19日，由武漢物理與數學研究所承擔的中科院知識創新工程重要方向項目“單原子分子量子計算”結題驗收會在武漢召開。來自中國科學院、高等院校以及國家自然科學基金委的專家和領導參加會議。與會專家在認真聽取了項目主題報告及四個子課題報告后，對取得的
中國科大等實現天文尺度的量子干涉
中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等和浙江大學王大偉、美國普林斯頓大學Marlan Scully、德國維爾茲堡大學Sven Hofling、美國路易斯安那州立大學Jonathan Dowling、上海紐約大學Tim Byrnes合作，在國際上首次實驗觀察到量子點單光子和太陽光之間的雙光子干涉、量子糾
量子態疊加效應尺度刷新紀錄
美國斯坦福大學的研究團隊成功地讓原子云處在相距半米的兩個狀態進行了疊加，這將量子態疊加效應的最大尺度紀錄從1厘米擴展到了54厘米。相關研究論文發表在最新一期的《自然》雜志上。 研究團隊認為，新研究成果可能意味著找到了量子世界與經典世界之間的分界點，因為相對那些量子水平的物體，新研究成果更適用于
單分子閥門－實現納米通道中的單分子流動
科學界設想利用微小的分子作為構建物體的基礎元素，類似于我們用機械部件組裝東西的方式。然而，挑戰在于分子非常小，大約是一個壘球大小的一億分之一，而且它們在液體中會隨機移動，使得控制和操縱它們成為一種單一的形式很困難。為了克服這一障礙，能夠通過非常狹窄的通道（尺寸類似于百萬分之一根吸管）輸送分子的"納米
單分子熒光檢測
單分子檢測被稱為分析化學的極限，近年來取得了重要進展。其中，單分子熒光分析是實現單分子檢測最靈敏的光分析技術。單分子熒光檢測的關鍵在于確保被照射的體積中只有一個分子與激光發生作用以及消除雜質熒光的背景干擾。通常采用高效濾光片，利用共焦、近場合消失波激發，可以達到此目的。單分子熒光檢測可提供單分子水平
石墨烯將光“壓縮”在單原子尺度內
據最近發表在《科學》雜志上的一篇研究報告稱，西班牙巴塞羅那光子科學研究所（ICFO）研究人員創造了利用石墨烯限制光的最新紀錄。他們將光“壓縮”在單個原子大小的空間內，這一成果有助于研發超小型光開關、探測器和傳感器。 光可以作為計算機芯片不同部分之間超快速通信的通道，也可以用于超靈敏傳感器或片上
我國首次在原子尺度揭示水的核量子效應
《科學》雜志在創刊125周年之際，公布了本世紀125個最具挑戰性的科學問題，其中包括：水的結構如何？理解水的結構和物性對于人類的社會和生命活動具有非常直接和深遠的意義。研究發現，核量子效應研究對于理解水的微觀結構和動力學非常關鍵。北京大學量子材料科學中心江穎、王恩哥課題組圍繞“原子尺度上水的核
PRL－高鴻鈞謝心澄等－單分子自旋態量子調控研究
量子調控研究是國家中長期科技發展戰略規劃的重要內容。近日，中科院物理所納米物理與器件實驗室高鴻鈞研究組與謝心澄研究員及英國利物浦大學Werner A. Hofer教授合作在單分子自旋態的量子調控研究中取得新進展。他們發現在酞菁鐵分子Kondo效應中由于分子中心鐵原子在金屬表面的吸附位置不同對Kond
物理所等單分子尺度上基本物理化學過程研究獲新成果
作為物質的基本構成單元，分子一直以來都是科學研究的重要對象。對于分子的基本物理化學性質的研究，更是人們認識分子、利用分子的基本前提。傳統的分子性質研究手段，往往得到的是大量分子的平均效應，例如用光譜的方法研究分子振動。更加深入、全面地認識分子，要求能夠在充分了解分子所處局域環境的
亞納米尺度單自旋信息點讀寫實現
日前，北京大學信息科學技術學院特聘研究員王永鋒與國內外學者合作，在單分子結構雙穩態的原位可逆調控研究方面取得進展，成功實現1平方納米尺度的單自旋信息點讀寫，相關成果發表于《物理評論快報》。 據悉，雙穩態分子通常具有不同的結構形態，可用作信息存儲的基元。然而，實現這種信息存儲功能的前提是須將單分
基于量子點的單分子熒光示蹤技術揭示肌球蛋白馬達的...
基于量子點的單分子熒光示蹤技術揭示肌球蛋白馬達的步進模式一個真核細胞中有近百個不同的分子馬達，各自有不同的作用機制，分別與其承擔的獨特生理功能相適應。其中肌球蛋白是一個廣泛存在的馬達蛋白，在細胞內吞、蛋白分泌、囊泡運輸、維持高爾基體形態等方面具有重要作用。日本大阪大學的Toshio Yanagi
量子圖像掃描顯微鏡－實現超小尺度顯微顯示
遠場光學顯微鏡的分辨率受阿貝衍射極限的制約，其極限分辨率約為可見波長的一半，阻礙了遠場光學顯微鏡在超小尺度的生命科學研究中的應用。隨著探測技術的持續快速發展，利用量子超分辨率顯微鏡和圖像掃描顯微鏡（ISM）來克服衍射極限，從而實現超小尺度顯微，逐漸成為研究熱點。量子光學原理超越了光學顯微鏡中靈敏
單原子分子包括哪些
單原子分子通常情況下只有稀有氣體單質（目前只有氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn），不考慮沒有得到聚集形態的118號元素（Uuo），固態非金屬及一般金屬都不屬于單原子分子，但一些金屬蒸汽由于原子基本獨立存在，可認為是單原子分子，金屬是直接由原子構成的，由原子鍵相
原子間單量子能量交換首次實現
據美國物理學家組織網2月23日報道，美國國家標準研究院物理學家首次在兩個分隔的帶電原子（離子）之間建立了直接運動耦合，實現了原子之間的單量子能量交換。這一技術簡化了信息處理過程，可用于未來的量子計算機、模擬技術和量子網絡中。相關研究發表在2月23日的《自然》雜志上。 研究人
完美單光子源“助力”量子精密測量
??中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等與美國普林斯頓大學、德國維爾茲堡大學等科學家合作，在同時具備高純度、高不可分辨、高效率的單光子源器件上觀察到強度壓縮，為基于單光子源的量子精密測量奠定了基礎。論文以“編輯推薦”形式近日發表于《物理評論快報》。美國物理學會Physics網站以“面向完美的單光子源”為
單原子量子信息存儲首次實現
據美國物理學家組織網5月3日（北京時間）報道，德國馬克斯普朗克量子光學研究所的科學家格哈德·瑞普領導的科研小組，首次成功地實現了用單原子存儲量子信息——將單個光子的量子狀態寫入一個銣原子中，經過180微秒后將其讀出。最新突破有望助力科學家設計出功能強大的量子計算機，并讓其遠距離聯網
本源量子開啟國內首個量子分子對接應用探索
近期，蚌埠醫科大學與本源量子計算科技（合肥）股份有限公司達成戰略合作，雙方將聯合研發國內首個量子分子對接應用，依托我國第三代自主超導量子計算機，以量子算力加速小分子藥物研發流程并提高藥物設計效率。小分子藥物可以輕易穿透細胞膜到達任意位置，并與靶點蛋白產生相互作用從而發揮對應的治療效果。蚌埠醫科大學藥
本源量子開啟國內首個量子分子對接應用探索
近期，蚌埠醫科大學與本源量子計算科技（合肥）股份有限公司達成戰略合作，雙方將聯合研發國內首個量子分子對接應用，依托我國第三代自主超導量子計算機，以量子算力加速小分子藥物研發流程并提高藥物設計效率。小分子藥物可以輕易穿透細胞膜到達任意位置，并與靶點蛋白產生相互作用從而發揮對應的治療效果。蚌埠醫科大學藥
量子點標記技術與原子力顯微鏡相結合的單分子相互作...
量子點標記技術與原子力顯微鏡相結合的單分子相互作用研究原子力顯微鏡（Atomic Force Microscopy, AFM）作為單分子研究工具，可用于生物分子相互作用研究。但是對于多蛋白復合體，AFM成像不能區分不同的蛋白質分子，需要在特定蛋白上引入特異性標記。而量子點作為納米材料構成的硬
水分子通過量子通道打破分子鏈
水是地球上最普通的一種物質，這種物質又一次讓科學家震驚。處于液態時，水分子會通過一種叫作分子鏈的方式連接在一起，這些分子鏈經常被連接或打破。 最小的3D水滴由6個水分子組成，這些分子每次不僅可以組成一個水滴，也可以組成兩個水滴。兩個水分子可以同時打破與其鄰居的氫鍵，像齒輪一樣相互旋轉偏離。
分子尺度的混亂可提升聚合物性能
美國科學家在8月4日出版的《自然·材料學》網絡版上指出，分子尺度的混亂實際上能提高聚合物的性能，最新研究有助于推動低成本的商用塑料太陽能電池的研發工作。 幾十年來，科學家們一直希望制造出性能足以與硅基太陽能電池相媲美的柔性塑料太陽能電池，為此，他們需要制造出能讓電荷更快流經太陽能電池的塑料
中國科大在量子點單光子源量子調控研究中取得進展
日前，中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究小組，在國際上首次發展了量子光學實驗方法動態調控“人造原子”的單光子發射，在兩能級原子體系中通過多激光綴飾態和量子干涉機理消除自發輻射譜線，證實了多光子ac斯塔克效應和自發輻射相干理論，為固態體系高性能單光子源和量子計算的研究開辟了新途徑。研究成果
中國科大在量子點單光子源量子調控研究中取得進展
日前，中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究小組，在國際上首次發展了量子光學實驗方法動態調控“人造原子”的單光子發射，在兩能級原子體系中通過多激光綴飾態和量子干涉機理消除自發輻射譜線，證實了多光子ac斯塔克效應和自發輻射相干理論，為固態體系高性能單光子源和量子計算的研究開辟了新途徑。研究成果發表