研究进展

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在纳米机电系统(NEMS)方面取得新进展。该实验室郭国平教授、邓光伟副研究员等人与美国加州大学默塞德分校田琳教授合作，在研究两个石墨烯纳米谐振器的模式耦合过程中，创新性地引入第三个谐振器作为声子腔模，成功地实现了非近邻的模式耦合，通过简单地调节腔模频率可以实现非近邻耦合强度从弱耦合到强耦合的连续变化。相关研究成果发表在2018年1月26日出版的《Nature Communications》上。纳米谐振器具有尺寸小、稳定性

中国科大潘建伟教授及其同事彭承志等组成的研究团队，联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组、微小卫星创新研究院、光电技术研究所、国家天文台、国家空间科学中心等，与奥地利科学院AntonZeilinger研究组合作，利用“墨子号”量子科学实验卫星，在中国和奥地利之间首次实现距离达7600公里的洲际量子密钥分发，并利用共享密钥实现加密数据传输和视频通信。该成果标志着“墨子号”已具备实现洲际量子保密通信的能力，为未来构建全球化量子通信网络奠定了坚实基础。相关成果

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在量子精密测量方向取得重要进展，该实验室李传锋、陈耕等人设计并实现了一种全新的量子弱测量方法，实验上实现了海森堡极限精度的单光子克尔效应测量，这是国际上首个在实际测量任务中达到海森堡极限精度的工作，可利用的光子数达到十万个。该研究成果1月8日发表在国际权威期刊《自然·通讯》上。量子精密测量是量子信息科学中新发展起来的一个重要方向，旨在利用量子资源和效应实现超越经典方法的测量精度。该领域之前一个重要发现是，利用多光子纠缠态

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在新型量子比特编码方面再取新进展。该实验室郭国平教授研究组在半导体量子芯片中，创新性地引入第三个量子点作为控制参数，在保证新型杂化量子比特相干性的前提下，成功实现了量子比特能级的连续调节，极大地增强了杂化量子比特的可控性。相关研究成果发表在2017年12月29日出版的《PhysicsReviewApplied》上。开发与现代半导体工艺兼容的电控量子芯片是量子计算机研制的重要方向之一。由于固态系统环

在凝聚态物理领域，利用第一性原理计算研究凝聚态体系基态的物理性质已经较为成熟，然而对于激发态性质的描述，尤其是激发态载流子动力学，仍然存在很大的挑战。最近，中国科大物理学院与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赵瑾教授研究组在激发态动力学及相关能量转换的微观机理方面取得了一系列重要进展，相关研究成果相继发表在权威学术期刊《J. Am. Chem. Soc.》，《Nano Lett.》和《Nature Photonics》上。针对凝聚态体系

最近，中国科大潘建伟教授及其同事张军等在国际上首次实现1.25GHzInGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路，该技术突破可使高速量子通信终端设备中体积占比最大的探测器模块尺寸减小一个数量级以上，为未来研制小型化量子通信系统奠定了重要的器件基础。相关成果发表于光学领域权威期刊《光学快报》[OpticsLetters42,5090(2017)]。单光子探测器是微弱光测量最灵敏的仪器，在量子信息

近日，中国科大教授潘建伟及其同事陈宇翱、赵博等在国际上首次利用参量下转换光源实现了基于线性光学的量子中继器中的嵌套纠缠纯化（nested purification）和二级纠缠交换（two-hierarchy entanglement swapping）过程。基于该技术，以往量子纠缠交换过程中阻碍分发态被进一步相干操作的主要噪声可以被自动剔除，这为将来实现基于原子系综的可扩展线性光量子中继器提供了前瞻性的技术指引。这两项重要成果分别发表于国际学术权威期刊《自然•光子学》和《

中国科大潘建伟教授及其同事苑震生等与中科院武汉物理与数学研究所研究员管习文小组合作，通过对光晶格中的超冷原子进行量子调控和测量，结合量子可积系统理论，在国际上首次得到了一维有限温多体系统在经典气体和量子液体之间转变的量子临界性质，并通过测量其相位关联观测到了拉亭杰液体的幂定律关联特性，在低维量子多体系统研究领域取得了重要进展。该研究成果近日发表在《物理评论快报》，并被选为编辑推荐文章（Editors’Suggestion）。美国物理学会网刊Physics邀请该

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室在半导体门控量子点的研究中取得重要进展。该实验室郭国平教授研究组与其合作者深入探索二维层状过渡金属硫族化合物应用于半导体量子芯片的可能性，实验上首次在半导体柔性二维材料体系中实现了全电学调控的量子点器件。该成果于10月20日在线发表在《科学·进展》（Science Advances）杂志上。经过几十年的发展，半导体门控量子点作为一种量子晶体管已经成为量子芯片的热门候选体系之一。以石墨烯为代表的二维材料体系因为其天然的单原

近期，中国科大合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心与中科院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦教授研究组在低维量子输运领域取得系列新进展，发现电子-等离激元耦合对石墨烯电子输运过程中的量子相干性有极大的增强效应，并实现氧化物界面二维电子气自旋轨道耦合的光学调控。相关研究成果相继发表在权威期刊《Phys.Rev.Lett.》和《NanoLett.》上。在固体中运动的电子与不同准粒子（声子、极化子等等）之间的多体耦合作用会