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中国科大首次实现循环式宇称时间对称量子模拟器
中国科大郭光灿院士团队在非厄米量子模拟研究中取得重要进展。该团队李传锋、唐建顺、王轶韬等人在国际上首次实现了循环式宇称时间(PT,parity-time)对称量子模拟器的构建,并基于该模拟器观测到量子态在PT对称系统中的动态演化行为,为深入研究非厄米量子物理提供了有效的实验平台。该成果于2020年6月11日发表于国际权威物理学期刊《物理评论快报》上。PT对称系统是一类由满足宇称时间反演不变的动力学哈密顿量所控制的物理系统。与常见的厄米系统相比,一方面PT对称系统同样具
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中国科大采用真空光镊实现单个微纳粒子质量和位置的高精度测量
中国科大郭光灿院士团队在高灵敏光学检测研究中取得重要进展。该团队孙方稳教授小组与新加坡国立大学仇成伟教授团队合作,基于真空光镊系统实验实现了高精度全光学的质量和位置测量。该研究成果发表在物理学知名期刊《Physical Review Letters》上。光学检测已经成为当前科学以及应用领域最精密的测量方法,在时间、频率、位置等精密测量领域发挥了重要的作用。基于光力相互作用,光学还实现了高灵敏度力学及相关物理量的测量,例如引力波的探测以及光镊技术在生物中的操控和测量都已
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迄今错误率最低量子比特面世
据物理学家组织网近日报道,美国科学家称,在为不出错量子计算机制备并测量量子比特方面,他们创造了新纪录:错误率仅为0.03%,为迄今最低,有望推进量子计算机的研发工作。最新研究资深作者、加州大学洛杉矶分校物理学和天文学教授埃里克·哈德森表示,当前功能最强大的量子计算机是“嘈杂中等规模量子”(NISQ)设备。这里“中等规模”指的是现在可以获得的量子计算机的尺寸大小——可能大到足以执行某些高度专业化的任务(如新药和新材料的设计等),超出了当今超级计算机的能力范围。“嘈杂”则
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中国科大实现千赫兹级谱线分辨率的单自旋顺磁共振
中国科学技术大学杜江峰院士领导的中国科学院微观磁共振重点实验室提出并实验实现了一种基于金刚石氮-空位(NV)色心量子传感器的高分辨顺磁共振探测方法,获得了千赫兹(kHz)谱线分辨率的单自旋顺磁共振谱。该研究成果以“Kilohertz electron paramagnetic resonance spectroscopy of single nitrogen centers at zero magnetic field”为题,发表在《科学进展》上[Science Adva
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中国科大首次实现通讯波段碳化硅色心的室温自旋操控
中国科大郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等人与其合作者在国际上首次实现了碳化硅中氮-空位(NV)色心的室温相干操纵,并且实现了单个NV色心的可控制备和光探测磁共振谱的探测。这种色心的发光波长在通讯波段,在量子通信和量子网络中具有重要用途。该成果于2020年6月1日发表于国际物理学知名期刊《物理评论快报》上,并被美国物理学家组织网Phys.org专题报道。具有通讯波段荧光和可调控自旋的固态色心体系是远距离量子中继和分布式
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中国科大在《现代物理评论》上发表量子保密通信综述论文
5月26日,中国科学技术大学潘建伟及其同事徐飞虎、张强,与清华大学马雄峰、多伦多大学Hoi-Kwong Lo等,应邀在囯际物理学权威综述期刊、美国物理学会的《现代物理评论》(Reviews of Modern Physics)上发表题为“基于现实器件的安全量子密钥分发”(Secure quantum key distribution with realistic devices)的长篇综述论文。该论文系统阐述了量子密码的原理、理论和实验技术,并指出,经过全球学术界三十余年
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中国科大在分子的量子纠缠研究取得重要进展
中国科学技术大学中科院微观磁共振重点实验室林毅恒教授与美国国家标准技术研究所的Chin-wen Chou等合作,在离子阱体系实现带电原子和带电分子的联合调控,首次制备了单原子和单分子之间的量子纠缠态,并且通过定量表征手段,确定产生的量子纠缠超过临界阈值。该研究成果以"Quantum entanglement between an atom and a molecule"为题于5月20日在线发表在国际权威期刊《自然》上[Nature 581, 273–277
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全新雷达原型利用量子纠缠探测目标
一个国际物理学家团队在最新一期《科学进展》杂志撰文称,他们研制出一款新的雷达原型,该原型使用量子纠缠探测目标,有望对生物医学和安全行业产生重大影响。据物理学家组织网近日报道,这款原型设备由来自奥地利、美国和意大利的研究人员携手开发,也被称为量子雷达,使用了名为“微波量子照明”的新型探测技术,该技术利用纠缠的微波光子作为探测方法。这款设备能在嘈杂的热环境中探测物体,而传统雷达系统身处此类环境经常会发生故障,因此有望广泛应用于超低功耗生物医学成像和安全扫描仪等领域。研
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中国科大在新型拓扑材料外尔半导体的实验发现中取得原创性进展
在新型量子材料中,具有特殊能带结构的拓扑材料也兼具新奇电子输运特性。相关研究不仅可以加深对于拓扑物态的理解,更有望推动新型高性能电子学器件的发展。一个典型的代表是目前引起广泛关注的外尔半金属体系,其输运研究往往表现出超大非饱和磁阻、平行磁场下的负磁阻效应、平面霍尔效应等诸多特性,而表面外尔弧更是提供了高迁移率和低功耗的电子学通道。这些特性都源自费米面附近外尔费米子的存在。迄今为止,对于外尔费米子以及外尔物理的研究都局限于半金属体系。然而从器件应用角度,半导体相对于半金
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中国科大利用“墨子号”量子科学实验卫星实现安全时间传递
中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、徐飞虎等利用“墨子号”量子科学实验卫星,在国际上首次实现量子安全时间传递的原理性实验验证,为未来构建安全的卫星导航系统奠定了基础。该成果于2020年5月11日在线发表在国际学术知名期刊《自然·物理》上。高精度时间传递是日常生活中导航、定位等应用的核心技术。现阶段广泛采用的时间传递技术主要包括卫星导航定位系统时间传递、光纤网络时间传递等方案。近年来,时间传递的安全性得到了广泛关注。各种网络系统,例如计算机网络、金融交易市场、电力能源