前沿动态

  • 科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了这种奇异的物质状态。相关论文发表在2日的《科学》杂志上,这一成果标志着人们对量子自旋液体的神秘本质有了全新理解,向能够按需创造出这种难以捉摸的状态迈出了一大步。量子自旋液体与

    前沿动态 2021年12月3日
  • 30年前预言的奇怪量子效应,终于被证实

    在物理学中,质子、中子和电子都可以被归类为费米子。当我们测量费米子的自旋时,总会得到以普朗克常数除以2π为单位的半整数值,比如1/2、3/2、5/2等等。根据自旋统计定理,费米子遵循泡利不相容原理,也就是说,在一个由费米子组成的系统中,两个或两个以上的费米子不能占据相同的量子态。泡利不相容原理解释了原子的壳结构,元素周期表的多样性,以及物质宇宙的稳定性。30年前,物理学家预言了一种与费米子有关的物理效应。他们认为,在由费米子构成的冷气体中,光的散射会受到抑制,这种

    前沿动态 2021年11月22日
  • 英国和美国签署量子信息科技合作联合声明

    11月4日,英国和美国签署了一项《促进量子信息科学和技术合作的联合声明》——帮助实现量子技术的全部潜力,深化两国关系。这份声明阐述了两国继续合作的共同优先事项,包括促进联合研究、建立全球市场和供应链以及培养下一代科学家和工程师。该联盟将促进一个全球性的量子信息研究和开发的生态系统。此次签约之际,英国创新机构Innovate UK还宣布从其1.7亿英镑的商业化量子技术挑战计划中拿出5000万英镑(4.3亿元人民币),用于12个项目,多达数十家量子产业链公司参与。仅在20

    前沿动态 2021年11月16日
  • 亚马逊成立量子计算中心

    2021年10月26日,亚马逊在美国加州理工学院建成了一个专门的量子研究机构——AWS量子计算中心。该中心是亚马逊和加州理工学院合作的项目,致力于构建“容错”量子计算机,包括推动量子计算研发所需的从制造、测试和操作量子处理器,到创新控制量子计算机的流程,以及扩展支持更大量子设备所需的技术。AWS量子计算中心的启动,凸显了亚马逊想要在量子计算领域占据领导地位的雄心壮志:将与IBM和谷歌等竞争对手开展相同的技术路线研究,建造大规模超导量子计算机。AWS量子计算中心的最终目

    前沿动态 2021年11月11日
  • 量子气体中首次实现二维超固体

    近日,奥地利和德国科学家合作,首次在偶极量子气体中实现二维超固体。相关研究成果发表在《自然》杂志上,为进一步研究这种非凡的物质状态开创了新的机会。超固体是物质的矛盾相,它既有晶体态中原子规则排布的特征,又可以像超流体一样无摩擦流动。两年前,三个独立研究团队首次成功在三个涉及偶极原子量子气体的实验中观察到了超固体的特征。磁性原子的相互作用特性使得这种自相矛盾的物质量子力学状态能够在实验室中产生。其中,来自因斯布鲁克大学实验物理研究所和奥地利科学院量子光学与量子信息研

    前沿动态 2021年8月19日
  • 量子处理器纠错能力实现指数增长

    英国《自然》杂志14日发表一项量子计算最新成果:谷歌人工智能设计的量子处理器“悬铃木”实现了错误抑制的指数增长,该实验演示为可扩展容错量子计算机的开发铺平了道路。这一结果被认为翻开人类计算能力的新篇章,因为它表明量子纠错可以成功将错误率控制在一定范围内,并逼近量子计算机潜力的阈值。量子计算的一个目标就是以指数级倍数超过传统经典计算机的速度,去执行特定计算任务。但量子计算机和经典计算机一样,很容易出现由底层物理系统“噪声”引起的错误。行之有效的解决办法,是在计算机操作中

    前沿动态 2021年7月15日
  • 新型可编程量子模拟器面世

    美国哈佛大学—麻省理工学院超冷原子中心领导的国际物理学家团队在最新一期《自然》杂志刊文称,他们开发出了一种特殊类型的量子计算机——可编程量子模拟器,其能运行256个量子比特。该系统的面世标志着科学家朝构建大规模量子机器迈出重要一步,可用于阐明一系列复杂的量子过程,并最终帮助科学家在材料科学、通信技术等多领域实现重大突破。该研究的主要作者塞弗·阿巴迪说,新系统空前的规模和可编程性使其脱颖而出。在适当情况下,增加量子比特的数量意味着系统可存储和处理更多信息。量子比特是量子

    前沿动态 2021年7月12日
  • 不破坏细胞 量子显微镜可详细观察活细胞细节

    显微镜技术取得重大突破!据最新发表在《自然》杂志上的文章,来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员发明了一种量子显微镜,可使研究人员在的情况下检查活细胞,看到其他方式无法揭示的生物结构细节。这为生物技术的应用铺平了道路,且有望应用于导航、医学成像等领域。显微镜由量子纠缠提供动力,爱因斯坦将这种效应描述为“远距离幽灵般的相互作用”。来自昆士兰大学量子光学实验室和ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的沃里克·鲍恩教授说:“这是第一个性能超过现有最佳技术的基于量子纠缠的传感器

    前沿动态 2021年6月15日
  • 弱磁场下空穴自旋量子位构建成功

    近日,奥地利科学技术研究所(IST)领导的欧洲科学团队成功构建了空穴自旋量子位。在弱磁场环境下,该量子位可高速操作并保持较长时间,将来有望造出结合半导体和超导体的新型量子计算机。自旋量子位被认为是构建量子处理器的最有希望的候选者之一,但仍需克服巨大的挑战。其中的关键是构建稳定的量子位,它是量子计算机的基本单元。最近,该研究所的卡萨罗斯小组在意大利、德国和西班牙的团队成员帮助下,通过一项实验展示了他们如何控制固体中一个空穴自旋量子位,进而找到一种新的、有前途的量子位

    前沿动态 2021年6月7日
  • 相隔十米的两个量子存储器间首次实现纠缠

    据发表在2日《自然》杂志上的论文,西班牙巴塞罗那光子科学研究所(ICFO)的研究人员首次在相隔10米的两个多模固态量子存储器之间实现了量子纠缠,将一个单光子存储在这两个存储器中,时间最长达到25微秒。研究人员认为,这是量子通信的重要里程碑,有助于开发出用于未来量子互联网的量子中继器。量子存储器的作用类似于传统互联网中的中继器,可提高信号强度和保真度,它与量子比特源都是量子互联网的基本组成部分。但要在量子水平上运行这一系统,必须在量子存储器之间建立长距离的纠缠,并尽可能

    前沿动态 2021年6月3日