量子模擬突破：原子間距縮小至50納米
研究人員開發出一種技術，可以將原子排列間隔縮小至50納米。圖片來源：物理學家組織網科技日報北京5月5日電 （記者張佳欣）利用量子模擬器將原子盡可能緊密地排列在一起，有助科學家探索奇異物質狀態，構建新型量子材料。傳統上，這些模擬器捕獲原子的間隔至少為500納米。現在，美國麻省理工學院研究人員開發出一種新技術，突破了這一限制，將原子間距離縮小到原來的1/10，相距僅50納米。相關研究發表在最新一期《科學》雜志上。在量子力學領域，鄰近性占據主導地位。原子越近，它們的相互作用就越強。為了操縱和排列原子，科學家通常先將一團原子云冷卻到接近絕對零度，然后使用激光束系統將原子限制在光陷阱中。此次，研究團隊首先將原子云冷卻到大約1微開爾文，僅比絕對零度高一點點，此時原子幾乎處于靜止狀態。然后，他們用激光將冷凍粒子移動到所需位置。研究人員使用了兩束具有不同頻率（顏色）和偏振角度的激光。當兩束光穿過超冷原子云時，原子會沿著兩束激光的偏振方......閱讀全文
量子模擬突破：原子間距縮小至50納米
研究人員開發出一種技術，可以將原子排列間隔縮小至50納米。圖片來源：物理學家組織網科技日報北京5月5日電?（記者張佳欣）利用量子模擬器將原子盡可能緊密地排列在一起，有助科學家探索奇異物質狀態，構建新型量子材料。傳統上，這些模擬器捕獲原子的間隔至少為500納米。現在，美國麻省理工學院研究人員開發出一種
“原子樂高”量子模擬獲重大突破
南京大學物理學院教授繆峰聯合南京理工大學理學院教授程斌團隊通過“原子樂高”的方式，搭建了基于轉角石墨烯莫爾超晶格體系的SU(4)同位旋-擴展哈伯德模型量子模擬器，首次觀測到釘扎在莫爾超晶格上的一種特殊的電子晶體態：廣義同位旋維格納晶體。 研究團隊通過垂直電場對電子關聯強度的原位調節作用，實
量子材料中首次發現數千原子糾纏
在物理學中，薛定諤貓寓意了量子力學中兩種最令人“敬畏”的效應：糾纏和疊加。德國德累斯頓大學和慕尼黑大學研究人員現已在較大的范圍內觀察到這些現象。 已知具有磁性等特性的材料具有所謂的域（島），其中材料特性均勻地屬于一種或多種類型（例如，想象它們是黑色或白色）。在最新一期《自然》雜志上，物理學家報
超導量子芯片上模擬黑洞的量子效應研究獲進展
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵；黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力；黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因而普遍認為，黑洞是
量子材料概念溯源
今天，量子材料（Quantum Materials）是大家熟知的物理名詞，對其的研究已經成為物理學中非常重要的科學前沿。人類從量子材料中獲取的知識必將是凝聚態物理、粒子物理、材料科學、量子信息科學等多學科交叉融合的橋梁和基礎。 最近美國Rutgers 大學教授、著名量子材料物理學家Sang-W
我國超冷原子量子模擬研究獲重大突破
最近，中國科學技術大學教授潘建偉及其同事陳帥等與清華大學翟薈小組合作，在超冷銣原子玻色氣體中人工合成自旋—軌道耦合的基礎上，首次在實驗上成功確定自旋—軌道耦合玻色氣體在有限溫度下的相圖，標志著我國在超冷原子量子模擬這一重要實驗領域占據了一席之地。該實驗成果以封面標題的形式發表在4月初出版的《自然
原子鐘可模擬研究磁體內部電子的量子行為
據《新科學家》雜志網絡版近日報道，世界上最精準的計時器原子鐘又添了一個新功能：科學家可將它用作量子模擬器，來研究磁體內部電子的量子行為，以更深入地了解量子世界的奧秘。相關論文發表在近日出版的《科學》雜志上。 物理學中有許多難以解答的問題，因為它們的基本行為受錯綜復雜的量子力學規則支配，比如
我國學者實現億原子級拉曼光譜量子力學模擬
中國科學技術大學教授商紅慧、楊金龍團隊與中國科學院計算技術研究所高級工程師劉穎，華東師范大學教授何曉等團隊合作，實現億原子級拉曼光譜量子力學模擬，成功入圍2024年戈登·貝爾獎。據悉，這是2024年入圍該獎的唯一中國團隊成果，也是該團隊繼2021年后再次入圍該獎項。戈登·貝爾獎是國際高性能計算應用領
學家實驗模擬出量子自旋液體
1965年諾貝爾物理學獎得主菲利普·沃倫·安德森在1973年首次提出一種新物質狀態——量子自旋液體。其不同性質在高溫超導和量子計算機等量子技術領域有著廣闊的應用前景。但問題在于，從未有人見過這種物質狀態，至少近50年來一直如此。如今，哈佛大學領導的一個物理學家團隊表示，他們終于通過實驗模擬并分析
生物系統量子模擬首次實現
據澳大利亞墨爾本大學官網報道，該校理論家和高性能計算專家朱塞佩·巴卡副教授領導的團隊，首次實現了生物系統的量子模擬，其規模足以準確模擬藥物性能。團隊利用美國“前沿”超級計算機的計算能力，開發出新軟件，能準確預測由多達數十萬個原子組成的分子系統的化學反應和物理性質，對分子行為提供高度精確的預測，并為計
量子系統模擬分子再創紀錄
最新一期《自然》雜志刊登了量子計算機領域一項重大突破：IBM公司科學家利用其研發的全新算法，成功在7量子位系統中模擬出氫化鈹（BeH2）分子，是迄今量子系統模擬的最大、最復雜分子，打破了以往紀錄。新研究意味著用小型量子系統研發新藥和各種新材料指日可待。 當今超級計算機能模擬氫化鈹和其他簡單分子
字節推出首個復雜材料的大規模量子模擬算法
量子計算作為新的計算范式，已經展現了在量子化學領域中的潛在巨大價值，為藥物發現、材料設計和催化劑優化等領域提供了廣闊的前景。 目前在簡單分子的量子模擬方面已經取得了令人振奮的進展，但在量子計算機上進行固體材料的模擬仍然困難重重。這是因為不同于孤立的分子，要想準確計算材料的性質，需要將系統的規模
理論物理所等在超導量子芯片上模擬黑洞的量子效應
黑洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一類特殊天體。20世紀70年代初，霍金、貝肯斯坦等的研究表明黑洞具有熱力學性質：黑洞具有正比于其視界面積的熵；黑洞會以熱輻射的形式向外輻射粒子，其輻射溫度正比于其表面引力；黑洞的質量、熵和溫度等滿足熱力學第一定律。黑洞的熱力學揭示了引力的量子效應。因此普遍認為黑洞是
郭光燦院士率先在冷原子系統中模擬曲面量子霍爾效應
我校郭光燦院士團隊在量子模擬方面取得重要進展，該團隊周正威教授研究組與美國萊斯大學、加州大學圣迭戈分校、中科院物理所合作，提出了一種在冷原子系統中模擬磁單極場的新方案，從而為在冷原子系統中研究曲面上的量子霍爾效應及尋找新的奇異量子態提供了理論指導。相關研究成果3月29日發表在《物理評論快報》上
模擬重力場下量子異常首次現形
由德國德累斯頓技術大學科學家領導的國際研究小組，在一種晶體新材料中成功測得重力—量子異常。這是科學家們首次觀測到模擬重力場下真實晶體內存在的量子異常現象。研究發表在新一期的《自然》雜志上。 物理學中能量、脈沖或電荷的形式盡管會發生變化，但永遠不會消失。然而，在特定條件下，當人們將經典物理學應用
首個室溫拓撲量子模擬器問世
美國倫斯勒理工學院研究人員制造出首個在室溫下運行的強光物質相互作用拓撲量子模擬器，其寬度與人類發絲相當。這一裝置將幫助物理學家研究物質和光的基本性質，支持從醫學到制造業等諸多領域高效激光器的開發。相關論文發表在5月24日的《自然·納米技術》雜志上。研究人員開發的光子拓撲絕緣體（藝術圖）。圖片來源：美
新方法成功模擬特定容錯量子計算
量子計算機通往實用之路的一大障礙是糾正計算中產生的錯誤，人們需借助傳統計算機對量子計算進行模擬驗證，但這一任務極其復雜。瑞典查爾姆斯理工大學、意大利米蘭大學、西班牙格拉納達大學和日本東京大學的研究團隊首次提出了一種新方法，能夠模擬特定類型的容錯量子計算，攻克了該領域長期存在的一項技術難題。相關論
超冷化學量子模擬研究獲進展
中科院院士、中國科大教授潘建偉及同事在超冷分子和超冷化學量子模擬研究領域獲新進展，首次在實驗中直接觀測到超低溫度下弱束縛分子與自由原子間發生的量子態可分辨的化學反應，并實現了其動力學的探測，從而向基于超冷分子的超冷量子化學研究邁進了重要一步。該成果7月4日發表于《自然—物理學》。 量子計算和模
實驗室模擬出極端“量子真空”效應
英國牛津大學與葡萄牙里斯本大學高等技術學院合作，借助先進的計算模型，首次實現了強激光束改變“量子真空”的實時三維模擬。這一突破性成果標志著人類首次在實驗室條件下模擬光與真空空間的相互作用，將原本僅存在于科幻小說中的概念變為現實。相關研究5日發表于《通訊·物理學》雜志。根據量子物理學理論，“量子真空”
新材料如何實現“量子飛躍”
長期以來，人們對量子信息技術應用的關注一直集中在數據傳輸和加密等領域。新研究將目光轉向化學領域，使量子系統有望助力開發新藥和新材料等。研究人員最近使用量子計算機對簡單分子進行建模，實現新材料的“量子飛躍”，成為量子計算商用化的開始。 美國《麻省理工科技評論》日前將“材料的量子飛躍”列入２０
Nature：從經典物理到量子行為，超冷原子形成“量子龍卷”
發表在《自然》雜志上的一項最新研究中，麻省理工學院的研究團隊觀察到從經典物理行為到量子行為的關鍵交叉。 在快速旋轉超冷原子的量子流體時，最初的圓形原子云首先變形為一個薄薄的針狀結構，當經典效應應該被抑制只留下相互作用和量子定律來主導原子行為時，針狀物自發地變成了晶體圖案，類似于一串微型的量子龍
混合量子模擬器能高精度模擬物理過程
瑞士保羅謝爾研究所的兩位理論物理學家聯合谷歌公司及來自5個國家的大學研究人員，共同開發并測試了一種新型數字—模擬混合量子模擬器。該模擬器不僅能夠以前所未有的精確度模擬物理過程，還具有高度靈活性，能力更強，適用于解決從固態物理到天體物理學的廣泛問題。這一成果被視為量子計算領域的重要里程碑，相關論文發表
中國科大－超冷原子分子量子模擬在化學研究中取得突破
中國科學技術大學潘建偉、趙博等利用超冷原子分子量子模擬在化學物理研究中取得突破：他們通過對磁場的精確調控首次在實驗上觀測到超低溫度下基態分子與原子之間的散射共振，向基于超冷原子分子的超冷量子化學研究邁進了重要一步。1月18日，這一研究成果發表在國際學術期刊《科學》上。 量子計算和量子模擬具有強
潘建偉等在超冷原子量子模擬研究方面獲突破
記者今天獲悉，中國科學技術大學和北京大學相關研究人員組成的聯合團隊在超冷原子量子模擬領域取得了重大突破。這一成果意味著，我國在超冷原子量子模擬相關研究方向上已走在國際最前列。相關研究成果發表在最新一期的《科學》雜志上。 該團隊在國際上首次理論提出并實驗實現超冷原子二維自旋軌道耦合的人工合成，測
我國學者實現億級原子生物分子拉曼光譜量子力學模擬
圖 在國產超算上實現包含億級原子的生物分子體系的拉曼光譜量子力學模擬 在國家自然科學基金項目（批準號：T2222026）等資助下，中國科學技術大學精準智能化學重點實驗室商紅慧教授、楊金龍教授團隊與中國科學院計算技術研究所劉穎高級工程師、華東師范大學何曉教授等團隊合作完成的研究成果“突破量子力學物性
我國學者實現億級原子生物分子拉曼光譜量子力學模擬
圖 在國產超算上實現包含億級原子的生物分子體系的拉曼光譜量子力學模擬 在國家自然科學基金項目（批準號：T2222026）等資助下，中國科學技術大學精準智能化學重點實驗室商紅慧教授、楊金龍教授團隊與中國科學院計算技術研究所劉穎高級工程師、華東師范大學何曉教授等團隊合作完成的研究成果“突破量子力學物性
超導量子實驗團隊：模擬BoseHubbard梯子模型多體量子系統
中國科學技術大學潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的超導量子實驗團隊，聯合中國科學院物理研究所范桁理論小組，在超導量子計算實驗領域取得新進展，在一個集成了24個量子比特的超導量子處理器上，通過對超過20個超導量子比特的高精度相干調控，實現了Bose-Hubbard 梯子模型多體量子系統的模擬。該研究成
物理所合作在量子多體模擬和量子克隆研究中獲系列進展
最近，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）凝聚態理論和計算重點實驗室的范桁研究員與合作者一起在量子信息和量子計算等研究中取得系列進展，分別在《物理評論X》、《物理評論快報》和《物理報告》刊登了研究成果。 量子計算和量子信息處理是人們利用量子力學的疊加性和量子糾纏等特性對量子態進
原子—光子量子操控研究獲得進展
華東師大物理系系主任、精密光譜科學與技術國家重點實驗室長江學者張衛平領銜的研究團隊，在原子—光子量子操控領域取得重要的實驗研究進展，最新成果日前發表在美國物理學會雜志《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。 該實驗研究表明，利用基于拉曼
SCIENCE－：操控單原子構建新型量子計算平臺，可用于研究量子特性
韓國、日本、西班牙和美國等國科學家在5日出版的最新一期《科學》雜志上發表論文稱，他們通過從掃描隧道顯微鏡（STM）的尖端發射微波信號來控制鈦原子，使這些鈦原子執行了量子計算。研究人員表示，盡管這一量子計算平臺在短期內不太可能與目前的主流量子計算方法媲美，但可用于研究化學元素甚至分子的量子特性。量子計