研究进展

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。&

最近，中国科大单分子科学团队的董振超研究小组利用纳腔等离激元增强的亚纳米空间分辨的电致发光技术，在国际上首次实现在单分子水平上对分子间偶极耦合的直接成像观察，从实空间上展示了分子间能量转移的相干特征。国际权威学术期刊《自然》杂志于3月31日发表了这项成果。《自然》杂志的审稿人认为，“这项工作开辟了研究分子间相互作用的新途径”，“对于许多研究领域——从分子间相互作用的基础研究到捕光体系和量子光学等实际应用，都具有广泛的影响和重要的意义”。《自然》在同期发表的“新闻与观点

现有的利用电子电荷特性的电子器件很可能会被下一代基于电子能谷和自旋性质的高效节能器件所代替，因此，寻找合适的新型材料体系是当前重要的研究方向之一。近日，中国科大单分子科学团队的研究人员在铋（Bi）超薄膜表面能谷和自旋电子态研究中取得重要进展。该成果于3月11日以“Surface Landau levels and spin states in bismuth (111) ultrathin films”为题发表在Nature Communications (DOI 10.

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取得重要进展。该实验室郭国平研究组及合作者首次在砷化镓半导体量子芯片中成功实现量子相干特性好、操控速度快、可控性强的电控新型编码量子比特，研究成果发表在2月25日出版的国际权威杂志《物理评论快报》上。与现代计算机一样，“量子芯片”是未来量子计算机的“大脑”。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。该研究组致力于半导体量子芯片的开发，沿着电荷编码量子比特实现超

中国科大潘建伟、陆朝阳等在国际上首次实现基于半导体量子点的高效率和高全同性的单光子源，综合性能达到国际最优，为实现基于固态体系的大规模光子纠缠和量子信息技术奠定了科学基础。国际权威学术期刊《物理评论快报》日前以“编辑推荐”的形式发表了这一研究成果，并在美国物理学会的Physics网站专门撰文介绍。量子点是通过分子束外延方法制备的半导体量子器件，又被称为“人造原子”，原理上可以为量子信息技术提供理想的单光子源。为了能够真正用于可扩展、实用化的量子信息技术，单

近日，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崔萍博士与曾长淦教授研究组理论与实验互动性合作，在石墨烯分子条带自旋电子学研究方面取得重要新进展，证明在锯齿型石墨烯分子条带间引入碳四元环，可以有效地打破边缘自旋量子通道的简并度，并以100%的可靠率翻转边缘态的自旋取向，以电荷掺杂的形式选择与控制所需要的单一自旋通道，从而多方位地展示了未来自旋电子学中不可或缺的自旋开关功能，同时实验上也制备出碳四元环连接的石墨烯分子条带。该研究成果以“Carbon Tet

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信道的研究中取得重要进展。该实验室李传锋、许金时研究组与其合作者深入研究噪声信道量子容量的激活问题，在实验上首次实现了零容量量子信道中量子信息的双向传输。成果1月8日发表在《科学·进展》杂志上。信道容量是通讯领域最基本的问题，它刻画了信道在噪声环境下有效地传输信息的能力。经典信道的容量问题可由香农第二定理很好地描述，然而量子信道的容量问题要复杂的多。量子信道不仅可以传输经典信息，还可以传输私密信息和量子信息，每种情

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多光子非局域性研究中取得重要进展。该实验室李传锋、黄运锋研究组成功制备出世界上最高保真度的六光子Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态，并首次验证了六光子GHZ（即“非此即彼”型）非局域性，研究成果发表在12月23日的《物理评论快报》上，并被《物理评论快报》选为编辑推荐（Editors’Suggestion）论文。　量子非局域性是量子信息和量子物理的核心问题之一，是量子通信和量子