中國科大等利用量子模擬技術實現拓撲數的直接測量
近日，中國科學技術大學教授、中國科學院院士杜江峰領銜的實驗課題組和耶魯大學理論合作者蔣良，利用金剛石中自旋作為量子模擬器，在國際上首次直接測量了拓撲數。研究成果以“編輯推薦”的形式發表在8月4日的《物理評論快報》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。 拓撲數可以用來表征一種特殊的相變——拓撲相變，這種相變無法用朗道對稱性破缺理論解釋。自量子霍爾效應發現以來，許多拓撲相被理論預測和實驗驗證，然而在實驗上直接測量拓撲數仍然是一項挑戰。目前拓撲體系大多在實驗上很難制備，一種可行的研究手段是用另一種可控的量子系統模擬它。如果量子模擬器的哈密頓量被調控到和拓撲體系完全一致，那么拓撲體系的全部信息都可以被量子模擬器提取。 之前已有研究人員利用超導量子線路模擬拓撲系統并成功測量陳數，但是他們的測量需要對一個連續空間積分，由于實驗條件的限制只能探測有限多的物理量，因而這種測量方式往往誤差很大，無法......閱讀全文
首個室溫拓撲量子模擬器問世
美國倫斯勒理工學院研究人員制造出首個在室溫下運行的強光物質相互作用拓撲量子模擬器，其寬度與人類發絲相當。這一裝置將幫助物理學家研究物質和光的基本性質，支持從醫學到制造業等諸多領域高效激光器的開發。相關論文發表在5月24日的《自然·納米技術》雜志上。研究人員開發的光子拓撲絕緣體（藝術圖）。圖片來源：美
中國科大等利用量子模擬技術實現拓撲數的直接測量
近日，中國科學技術大學教授、中國科學院院士杜江峰領銜的實驗課題組和耶魯大學理論合作者蔣良，利用金剛石中自旋作為量子模擬器，在國際上首次直接測量了拓撲數。研究成果以“編輯推薦”的形式發表在8月4日的《物理評論快報》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。 拓
首個室溫拓撲量子模擬器問世－有助研究物質和光的基本性質
美國倫斯勒理工學院研究人員制造出首個在室溫下運行的強光物質相互作用拓撲量子模擬器，其寬度與人類發絲相當。這一裝置將幫助物理學家研究物質和光的基本性質，支持從醫學到制造業等諸多領域高效激光器的開發。相關論文發表在5月24日的《自然·納米技術》雜志上。 這種裝置由一種稱為光子拓撲絕緣體的特殊材料制
“量子電容”成功讀取拓撲量子比特信息
由西班牙國家研究委員會馬德里材料科學研究所與荷蘭代爾夫特理工大學組成的國際聯合研究團隊，在拓撲量子計算領域取得重要進展。他們首次利用一種被稱為“量子電容”的新技術，成功讀取基于馬約拉納模式的拓撲量子比特中的信息，向實現更穩定的量子計算邁出關鍵一步。相關成果發表于最新一期《自然》雜志。量子計算的核心挑
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
首次發現新奇拓撲量子態
? 最新發現與創新 從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉，該院穩態強磁場中心的郝寧寧研究員課題組，在拓撲新物態研究中取得最新進展，他們發現硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序，并且這種反鐵磁序會調制體系進入一種新的拓撲物態：拓撲晶體反鐵磁相。相關研究成果日前相繼發表在歐洲物理學會《新物理學雜
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
壓電效應和拓撲量子相變
近期，美國賓夕法尼亞州立大學劉朝星教授課題組從理論上提出壓電響應的突變可以表征一系列二維拓撲相變,從而第1次揭示了壓電系數和拓撲相變間的關系。相關成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
量子數的定義
量子數表征原子、分子、原子核或亞原子粒子狀態和性質的數。通常取整數或半整數分立值。量子數是這些粒子系統內部一定相互作用下存在某些守恒量的反映，與這些守恒量相聯系的量子數又稱為好量子數，它們可表征粒子系統的狀態和性質。在原子物理學中，對于單電子原子（包括堿金屬原子）處于一定的狀態，有一定的能量、軌道角
什么是量子數？
量子數(quantum number)是量子力學中表述原子核外電子運動的一組整數或半整數。因為核外電子運動狀態的變化不是連續的，而是量子化的，所以量子數的取值也不是連續的，而只能取一組整數或半整數。量子數包括主量子數n、角量子數l、磁量子數m和自旋量子數s四種，前三種是在數學解析薛定諤方程過程中引出
中國科大研制出光學量子模擬器用以研究相變機制
中國科學技術大學郭光燦院士領導的中國科學院量子信息重點實驗室李傳鋒教授研究組成功研制出光學量子模擬器，并首次在純量子模型中證實描述相變過程的Kibble-Zurek(KZ)理論的絕熱—脈沖近似成立。此成果發表在1月24日的《物理評論快報》上。 量子計算機擁有經典計算機所無法比擬的巨大優勢。
《科學》：格點規范場理論熱化問題得解
從非平衡態過渡到平衡態的熱化動力學示意圖?制圖：陳磊 周肇宇 梁琰 苑震生 規范場理論是現代物理學的基礎，在粒子物理學、宇宙學以及凝聚態物理學等領域獲得廣泛應用。 由于其求解復雜度高，規范場理論體系中仍有很多開放問題。其中，規范場理論描述的物理系統是否可以從遠離平衡態經過演化達到熱平衡
量子模擬求解格點規范場理論熱化問題
中國科學技術大學潘建偉院士、苑震生教授等與德國海德堡大學、奧地利因斯布魯克大學、意大利特倫托大學的相關研究人員合作，使用超冷原子量子模擬器，首次在實驗上證實了規范對稱性約束下量子多體熱化導致的初態信息“丟失”，在利用量子模擬方法求解復雜物理問題上取得了重要進展。該成果7月15日發表于《科學》。
超越經典計算機的量子模擬器來了
機的量子模擬器來了?近日，中國科學技術大學（以下簡稱中國科大）潘建偉、陳宇翱、姚星燦、鄧友金等人成功構建了求解費米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器，以超越經典計算機的模擬能力首次驗證了該體系中的反鐵磁相變，朝向獲得費米子哈伯德模型的低溫相圖、理解量子磁性在高溫超導機理中的作用邁出了重要的第一步。7月
中科大利用量子模擬揭示馬約拉納費米子的量子統計特性
中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦領導的中科院量子信息重點實驗室在馬約拉納費米子研究方面取得新進展。該實驗室李傳鋒、許金時、韓永建等與其合作者利用線性光學量子模擬器，首次實驗揭示了馬約拉納費米子的非阿貝爾量子統計特性，并進一步演示了編碼到馬約拉納零模的量子信息對局域噪聲的免疫特性，為實現
我國學者提出拓撲量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518411.shtm
中國科大提出拓撲量子催化新概念
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518451.shtm
中國科大提出拓撲量子催化新概念
近日，中國科學技術大學教授曾杰團隊和王征飛團隊合作，提出拓撲量子催化新概念。研究人員通過巧妙設計，將拓撲量子物態調控方案用于催化實驗，為揭示催化反應中拓撲表面態“開關”效應提供了確鑿的實驗證據。相關成果日前發表于《美國化學會志》。在多相催化中，反應物吸附、電子轉移、中間體演變等過程對催化劑的表面環境
量子數的研究歷史
表征微觀粒子運動狀態的一些特定數字。量子化的概念最初是由普朗克引入的，即電磁輻射的能量和物體吸收的輻射能量只能是量子化的，是某一最小能量值的整數倍，這個整數n稱為量子數．事實上不僅原子的能量還有它的動量、電子的運行軌道、電子的自旋方向都是量子化的，即是說電子的動量、運動軌道的分布和自旋方向都是不連續
量子數的類型介紹
主量子數量子數描述電子在原子核外運動狀態的4個量子數之一，習慣用符號n表示。它的取值是正整數，n=1，2，3，……主量子數是決定軌道（或電子）能量的主要量子數。對同一元素，軌道能量隨著n的增大而增加。在周期表中有些元素會發生軌道能量“倒置”現象。例如，在20號Ca元素處，K（19號）的E3d>E4s
中國科大潘建偉院士等在超冷原子量子模擬研究獲進展
中國科學技術大學潘建偉、苑震生等與德國海德堡大學、奧地利因斯布魯克大學、意大利特倫托大學的研究人員合作，在超冷原子量子模擬研究中取得進展。科研人員使用超冷原子量子模擬器，對格點規范場理論中非平衡態過渡到平衡態的熱化動力學進行了模擬，首次在實驗上證實了規范對稱性約束下量子多體熱化導致的初態信息“丟
中國科大首次量子模擬馬約拉納零模的非阿貝爾幾何相位
中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在量子模擬研究中取得新進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人與其合作者利用自主研制的光學量子模擬器研究馬約拉納零模的非阿貝爾交換特性，實現了具有拓撲特性的非阿貝爾幾何相位，并演示了拓撲量子計算的普適量子門操作。該成果于10月19日在線發表在國際期刊《
中國科大首次量子模擬馬約拉納零模的非阿貝爾幾何相位
中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在量子模擬研究中取得新進展。該團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人與其合作者利用自主研制的光學量子模擬器研究馬約拉納零模的非阿貝爾交換特性，實現了具有拓撲特性的非阿貝爾幾何相位，并演示了拓撲量子計算的普適量子門操作。該成果于10月19日在線發表在國際期刊《
學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于，從未有人見過這種物質狀態，至少近50年來一直如此。如今，哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示，他們終于通過實驗模擬并分析
中國科大等首次實現廣義索利斯泵的實驗觀測
近日，由中國科學院院士、中國科學技術大學教授杜江峰領導的中科院微觀磁共振重點實驗室與新加坡國立大學教授龔江濱理論研究組合作，利用金剛石中的單自旋量子模擬器，首次實現了廣義索利斯泵的實驗觀測。相關研究成果發表在《物理評論快報》上。 相傳兩千多年前，阿基米德設計了一種機械裝置，用于把水從低處抽往高
中國科大等首次實現廣義索利斯泵的實驗觀測
近日，由中國科學院院士杜江峰領導的中國科學技術大學微觀磁共振院重點實驗室與新加坡國立大學教授龔江濱理論研究組合作，利用金剛石中的單自旋量子模擬器，首次實現了廣義索利斯泵的實驗觀測。相關研究成果發表在《物理評論快報》上。 相傳兩千多年前，阿基米德設計了一種機械裝置，用于把水從低處抽往高處。該裝置
美國研發出超過50比特的量子模擬器
美國國家標準與技術研究院（NIST）發布消息稱，該研究院與馬里蘭大學聯合成立的聯合量子研究所（JQI）科研人員利用離子阱制成53個量子比特的模擬器，用來研究量子磁體的相變。這一成果刊登在最新一期的《自然》雜志上。 這一項目的團隊利用53個獨立的帶有電荷的鐿金屬離子形成模擬系統，這些離子被電
混合量子模擬器能高精度模擬物理過程
瑞士保羅謝爾研究所的兩位理論物理學家聯合谷歌公司及來自5個國家的大學研究人員，共同開發并測試了一種新型數字—模擬混合量子模擬器。該模擬器不僅能夠以前所未有的精確度模擬物理過程，還具有高度靈活性，能力更強，適用于解決從固態物理到天體物理學的廣泛問題。這一成果被視為量子計算領域的重要里程碑，相關論文發表
“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”項目指南
為貫徹落實黨中央、國務院關于加強基礎研究和提升原始創新能力的重要戰略部署，國家自然科學基金委員會（以下簡稱自然科學基金委）數學物理科學部擬資助“拓撲量子輸運理論與器件前沿探索”原創探索計劃項目（以下簡稱原創項目）。 拓撲物態是凝聚態物理的前沿領域之一，對于發現新的宏觀量子效應和發展低能耗量子器
拓撲絕緣體量子輸運性質研究取得進展
電子-電子相互作用、量子干涉和無序對輸運性質的影響是凝聚態物理研究的重要主題。量子干涉的一階效應包括被廣泛研究的弱局域化和反弱局域化效應，分別對應于正交對稱性和辛對稱性的體系。2004年研究人員發現，對于前者，比如無序足夠強的弱自旋軌道耦合半導體，電子-電子相互作用和量子干涉效應產生的二階量子修