研究进展

近日，中国科学技术大学潘建伟、张强、陈腾云等与清华大学王向斌、马雄峰合作，突破远距离独立激光相位干涉技术，分别实现了500公里量级真实环境光纤的双场量子密钥分发（TF-QKD）和相位匹配量子密钥分发（PM-QKD）。相关研究成果分别于近期发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》（并被选为“编辑推荐”文章）和《自然·光子学》上。在量子密钥分发（QKD）的长距离实际应用中，信道损耗是最严重的限制因素。现有的测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）采用双光子复合事件作为有效

中国科大郭光灿院士团队在量子定向研究中取得重要进展。该团队李传锋、项国勇研究组与复旦大学朱黄俊和北京理工大学尚江伟合作，基于量子纠缠测量技术实验实现了高效的量子定向。该研究成果于2月13日在线发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。量子定向任务是指发送者Alice利用量子资源把空间中的某个任意方向发送给接收者Bob，它在定位导航等领域具有重要用途。一个简单的量子定向方案是Alice发送带自旋的粒子给Bob，粒子自旋的指向就是要发送的方向。早在1999年，瑞士日内瓦大学的

近日，中国科学技术大学物理学院及合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)赵瑾教授研究团队在氧化物表面CO2光致还原机理研究工作中取得新进展，他们利用团队自主发展的第一性原理激发态动力学程序，揭示了氧化物表面的CO2分子可以通过短暂捕获电子来激发CO2分子的弯曲和非对称拉伸的振动模式，降低CO2LUMO轨道的能量，使得CO2分子能够捕获光电子，发生还原反应。该研究结果以“CO2Photoreduction on Metal

近日，中国科学技术大学物理学院及合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)赵瑾教授研究团队在钙钛矿太阳能电池电子空穴复合机理研究工作中取得新进展，他们利用团队自主发展的第一性原理激发态动力学程序，揭示了低频振动声子在电子空穴复合机制中的重要作用，该结果以“Low-frequency lattice phonons in halide perovskites explain high defect tolerance toward electron-

中国科大郭光灿院士团队在量子相干性理论与实验研究中取得重要进展，该团队李传锋、项国勇等人与波兰华沙大学以及德国乌尔姆大学理论物理学家合作，首次在理论上完全解决量子比特在非相干操作（不增加相干性的操作）下的转化问题并设计实验进行了验证，该成果2月13日发表在国际著名物理学学术期刊《npj Quantum Information》上。量子相干性（quantum coherence）作为一种对量子叠加性的量化，是量子物理与量子信息的核心所在，在各种量子任务（如量子计算、量子

中国科学技术大学潘建伟、包小辉、张强等与济南量子技术研究院和中科院上海微系统与信息技术研究所合作，在量子中继与量子网络方向取得重大突破。他们通过发展高亮度光与原子纠缠源、低噪高效单光子频率转换技术和远程单光子精密干涉技术，成功地将相距50公里光纤的两个量子存储器纠缠起来，为构建基于量子中继的量子网络奠定了基础。该成果于近日发表在国际知名学术期刊《自然》上。构建全球化量子网络并在此基础上实现量子通信是量子信息研究的终极目标之一，国际学术界广泛采用的量子通信网络发展路线是通过基于

最近，中国科学技术大学侯建国院士领衔的单分子科学团队的董振超研究组与罗毅研究组，在单分子拉曼成像领域取得重大进展，将空间分辨率推向新极限，实现了埃级单化学键分辨的分子内各种振动模式的实空间成像，并提出了一种全新的分子化学结构重构技术扫描拉曼埃分辨显微术（Scanning Raman Picoscopy，SRP）。该成果于2019年11月8日在《国家科学评论》上在线发表，并于近期正式出版。精确确定分子的化学结构对于任何一个分子相关领域都具有至关重要的意义，是深刻理解分

中国科大郭光灿院士团队在量子通信实验研究中取得重要进展，该实验室李传锋、柳必恒等人与香港大学理论物理学家合作，首次实现量子信道因果序的相干叠加，证实这种非定序因果结构相比标准的量子香农理论在传输经典信息和量子信息上都具有优势，该成果1月24日发表在国际物理学著名学术期刊《物理评论快报》上。香农理论是经典信息论的基础，其中信息载体是经典系统。如果把信息载体推广到量子系统则得到标准的量子香农理论，它是量子通信与量子信息的基础，已经在量子信息压缩、噪声信道中的信息传输、纠缠

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心(ICQD)张振宇教授、崔萍教授研究团队在理论探索新型高温超导体系的研究中取得重要进展，基于“等价价电子（isovalency）”法则，预言低维稳定的CoSb层状结构是实现高温超导的新材料体系。该研究成果以“Exploring high transition temperature superconductivity in a freestanding or SrTiO3-supported Co

范德瓦尔斯堆叠的双层石墨烯具有一系列新奇的电学性质（例如，电场可调控的能隙、随扭转转角变化的范霍夫奇点以及一维拓扑边界态等）。当双层石墨烯的扭转转角减小到一系列特定的值（魔角）时，体系的费米面附近出现平带，电子在能量空间高度局域，电子-电子相互作用显著增强，出现莫特绝缘体和反常超导量子物态。另一方面，这些新奇的性质与双层石墨烯体系的扭转角度有着严格的依赖关系，体系层间相互作用随着转角减小会逐渐增强，因此探寻和研究这种层间耦合对理解扭转双层石墨烯的电子结构和物理性质至关重要