研究进展

自然界中存在的材料非常丰富，人类在日常生活中充分享受了各种各样大自然的馈赠，比如钻石、玛瑙、石油、煤矿、金属矿产等等。世界上还有另一类材料，它们靠人工合成实现，当我们想到各种各样的材料时，通常不会想起它们，但这不代表它们不重要。薄膜就是这样的一类材料，早期人们为了节省成本，把大块单晶用微米甚至纳米厚度的薄膜来代替，大大节省了成本，同时也提高了效率，这就是芯片的来源。现在有一种新的研究，专门用于开发新材料，不同于一般的薄膜制备，这种研究通过人为选择薄膜中的每一层原子或者

由于石墨烯等二维范德瓦尔斯材料层间相互作用非常弱，容易解理并堆垛形成各种人工异质或同质结构。当堆垛的两层之间有微弱的晶格差异或微小的转角时，就会形成摩尔（moiré）图案。近期研究发现这些二维异质结或同质结体系在摩尔周期势场作用下，展现出了许多新奇的物理现象，比如在魔角双层石墨烯中发现了关联绝缘态以及非常规超导态。然而到目前为止，摩尔图案的构造还局限于二维范德瓦尔斯体系。如果这种摩尔调控能够拓展到其它体系，特别是强关联体系中，将有可能发现更多新颖物性。近日，中国科大合

中国科大郭光灿院士团队在量子通信实验方面取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋研究组与暨南大学李朝晖教授，中山大学余思远教授等合作，首次实现公里级三维轨道角动量的纠缠分发。该研究成果于2020年3月12日发表在国际知名光学期刊Optica上。量子纠缠作为量子通讯、量子精密测量和量子计算等量子信息过程的重要资源，其长距离分发对于量子技术的实用化及量子物理基本问题的检验至关重要。高维系统拥有更高的信道容量，更强的抗窃听能力以及更有效的量子计算能力。光子的轨道角动量是近年来被广

中国科大郭光灿院士团队在量子存储领域取得重要进展。该团队李传锋、周宗权等人采用飞秒激光微加工技术制备出高保真度的可集成固态量子存储器，并基于自主研制设备首次实现稀土离子的电子自旋及核自旋相干寿命的全面提升。相关成果分别于2月20号和28号发表在著名物理学期刊Optica和Physical Review Applied上。量子存储器是构建量子网络的核心器件，它可以有效地克服信道损耗从而拓展量子通信的工作距离并且可以整合分处异地的量子计算及量子传感资源。李传锋、周宗权研究

近日，中国科大郭光灿院士团队在纳米谐振子声模相干操控方面取得重要进展。该团队郭国平教授、宋骧骧副研究员、邓光伟副研究员（现电子科技大学研究员）等人与美国加州大学默塞德分校田琳教授，以及本源量子公司合作，实现了空间上非直接连接的谐振子之间的声子模式相干操控。相关研究成果以“Coherent phonon dynamics in spatially separated graphene mechanical resonators”为题，发表在3月2日出版的《美国国家科学院院刊

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