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量子模拟器研究中取得重要进展，该实验室李传锋教授研究组研制出非局域量子模拟器并模拟宇称-时间（Parity-time, PT）世界中的超光速现象。该成果首次展示了非局域性在量子模拟中的重要作用，为量子模拟器的发展开拓了新的研究方向。研究成果发表在8月8日的《自然•光子学》上。量子模拟器是解决特定问题的专用量子计算机，它最初是由费曼于1981年提出的。目前人们更多关注量子模拟器的量子加速能力，操控的量子比特数

近日，中国科大杜江峰院士领衔的实验课题组和耶鲁大学理论合作者蒋良教授，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数。研究成果以“编辑推荐”的形式发表在8月4日的《物理评论快报》上[Phys. Rev. Lett. 117, 060503 (2016)]。拓扑数可以用来表征一种特殊的相变——拓扑相变，这种相变无法用朗道对称性破缺理论解释。自量子霍尔效应发现以来，许多拓扑相被理论预测和实验验证，然而在实验上直接测量拓扑数仍然是一项挑战。目前拓扑

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访问学者齐世飞教授和中心成员及物理学院乔振华教授与国内外同行合作，提出一种基于电荷补偿型n-p共掺方案在铁磁性拓扑绝缘体中实现高温量子反常霍尔效应的新思路。该成果于7月27日以“High-Temperature Quantum Anomalous Hall Effect in n-p Codoped Topological Insulators”为题发表在国际权威物理学杂志Phys. Rev. Lett.《物理评

近日，中国科大杜江峰院士领导的研究组在纳米力学研究上取得系列重要进展，使用新方法在实验上产生了超强非线性效应并实现非对称的振动传播，相关研究成果分别发表在《自然-通讯》（Nat.Commun.7:11517(2016)）和《物理评论快报》（Phys.Rev.Lett.117,017701(2016)）上。　纳米力学主要研究纳米尺度物质的力学性质和动力学问题，有非常广泛和重要的科研和应用价值。传统的

中国科大郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室首次研制成功硅基导膜量子集成芯片。该实验室任希锋研究组近日在量子集成光学芯片研究上取得重要进展，他们和浙江大学光电学院现代光学仪器国家重点实验室戴道锌教授合作，在硅光子集成芯片上首次利用硅纳米光波导本征模式作为量子信息编码的新维度，实现了单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换，其干涉可见度均超过90%，为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供了重要实验依据。相关成果以“On-chip

中国科大潘建伟及其同事张强、李力等与中科院上海微系统与信息技术研究所和美国麻省理工学院的科研人员合作，利用线性光学系统，在20公里的光纤线路中实现了量子指纹识别（Quantum Fingerprinting），突破了经典极限，首次在信道容量上实现了对经典通信的超越。该成果近日发表在国际物理学权威学术期刊《物理评论快报》上 [Physical Review Letters 116, 240502 (2016)]。随着互联网技术和多媒体应用的快速发展，特别是大数据时代的到

中国科大潘建伟、包小辉等采用冷原子系综在国际上首次实现了百毫秒高效量子存储器，为远距离量子中继系统的构建奠定了坚实基础。该成果近日正式发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上[NaturePhotonics10,381–384(2016)]。　量子中继可以解决光子信号在光纤内指数衰减的重大难题，是未来实现超远距离量子通信的重要途径之一。量子中继的基本原理是采用分段纠缠分发与纠缠交换相结合来拓展通信距离，其核心是量子存储技

鉴于目前的能源危机，能耗需求是制约现代化工发展的重要因素之一。利用太阳能来驱动有机合成，有望替代传统的热催化技术，从而实现低能耗的化工生产。在该技术途径中，将太阳能转化储存为化学能，为缓解当前的能源困境提供了一种新的思路。金属纳米结构具有独特的等离激元光学特性，为实现该技术途径提供了机遇。然而，针对在化工生产中充分利用太阳能的要求，业界面临着两个关键的科学与技术难题：如何广谱地俘获太阳能以及如何有效地将俘获的太阳光子能量引入到化学反应中。近日中国科大熊宇杰教授课题组基于无

近日，中国科大李震宇教授等在金属纳米粒子切割石墨烯的机理研究中取得重要进展，首次揭示了金属纳米粒子在石墨烯切割中扮演“吃豆人(Pac-Man)”的角色，石墨烯中碳-碳键的断裂依赖于多个金属原子的协同合作，因此在不同类型的石墨烯边缘碳原子被蚀刻的难易程度显著不同。“吃豆人”机理很好地解释了之前实验上令人困惑的切割动力学问题。该研究成果以“The Nanoparticle Size Effect in Graphene Cutting: A ‘Pac-Man’ Mechani

近日，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力学基础研究方面取得重要进展，该实验室李传锋、许金时研究组与其合作者实验实现了单向量子导引(one-way EPR steering)，定量揭示了一类非对称性的量子非局域性。该研究成果4月21日发表在国际权威物理学期刊《物理评论快报》上，并被选为“编辑推荐（Editors’ Suggestion）”文章，同时被美国物理学会Physics网站以“单向量子性（One-Way Quantumness）”为题高亮报道。&