《自然》:復旦觀測到量子自旋液體分數化激發
復旦大學物理學系趙俊課題組與陳鋼課題組及合作者利用中子散射技術在量子自旋液體候選材料YbMgGaO4中首次觀測到了分數化自旋激發----完整的自旋子激發譜,這一結果為該體系中量子自旋液體態的實現提供了強有力的證據。12月5日,相關研究成果在線發表于《自然》(Nature)雜志。 據悉,復旦大學物理學系研究生沈瑤、李耀東、沃弘樑為該論文的前三名作者,該項研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和“千人計劃”青年項目共同資助。 量子自旋液體:一種全新的物質態 量子自旋液體是指系統中有很強的自旋關聯,但是到絕對零度都不出現磁有序的一種新的物質態。這一概念最早在1973年由現代凝聚態之父P. W. Anderson從理論上提出。Anderson在研究反鐵磁三角格子體系時,認為其基態可能是共振價鍵自旋液體態。這個概念在1987被Anderson用來解釋高溫超導機理,引起了廣泛關注。在此之后,研究者發現量子自旋液體在量子計......閱讀全文
Kagome量子自旋液體分數化自旋激發獲得新思路
量子自旋液體是一種新的物質形態,可用拓撲序的長程多體糾纏來描述。量子自旋液體備受關注,這是由于其在高溫超導機制和量子計算中的廣闊應用,更源于其背后深刻的物理機制。自旋1/2的Kagome晶格反鐵磁體系具有強烈的幾何阻挫和量子漲落,是可能存在量子自旋液體的典型模型。ZnCu3(OH)6Cl2是第一
《自然》:復旦觀測到量子自旋液體分數化激發
復旦大學物理學系趙俊課題組與陳鋼課題組及合作者利用中子散射技術在量子自旋液體候選材料YbMgGaO4中首次觀測到了分數化自旋激發----完整的自旋子激發譜,這一結果為該體系中量子自旋液體態的實現提供了強有力的證據。12月5日,相關研究成果在線發表于《自然》(Nature)雜志。 據悉,復旦大
量子自旋液體新證據發現
一個由瑞士、美國、法國等多國科學家組成的國際團隊宣布,他們在錫酸鈰材料發現了量子自旋液體的新證據。這一發現有望促進基礎物理學和量子計算領域取得新突破。相關論文發表于《自然·物理學》雜志。用中子對自旋液體進行激發(示意圖)。圖片來源:科學消息網量子力學理論認為,電子擁有“自旋”的性質,這意味著其行為類
人類首次直接“看到”量子自旋效應
據新加坡國立大學(NUS)官網近日報道,該校科學家領導的國際科研團隊,首次直接“看到”拓撲絕緣體和金屬中電子的量子自旋現象,為未來研發先進的量子計算組件以及設備鋪平了道路,距離實現量子計算又近了一步。 量子計算機目前仍處于研發的初期階段,但其展現出的計算速度已經是傳統技術的數百萬倍,其非凡的處
室溫下量子材料實現“自旋”控制
科技日報北京8月16日電?(記者張佳欣)據《自然》雜志16日報道,英國劍橋大學領導的一個國際研究團隊找到了一種控制有機半導體中光和量子“自旋”相互作用的方法,即使在室溫下也能發揮作用,為潛在的量子應用開辟了新前景。幾乎所有量子技術都涉及自旋。電子運動時通常會形成穩定的電子對,一個電子自旋向上,一個電
物理所等二維量子自旋液體動力學行為研究取得進展
量子自旋液體是存在于量子阻挫磁體中的一種新型物質形態,它的一個突出特點就是其中蘊含著各種分數化的元激發。然而,作為拓撲序的材料實現,量子自旋液體一直以來就因其不存在局域的可觀測量而成為實驗探測上的“痛點”。最近,由中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心凝聚態理論與材料計算重點實驗室博士
“混血”納米設備可控制量子比特自旋
美國科學家使用其研發的獨特的金屬—半導體“混血”納米設備,演示了一種新的光和物質的相互作用,且在僅為幾納米的膠體納米結構中首次實現了對量子比特自旋進行完全的量子控制,這些新進展朝著制造出量子計算機邁開了更加關鍵的一步。該研究成果發表在7月1日的《自然》雜志上。 馬里蘭大學納
美揭示量子自旋液體的存在機理
據美國物理學家組織網8月15日報道,美國馬里蘭大學伯克分校聯合量子研究所(JQI)、美國國家標準與技術研究院(NIST)和喬治敦大學的科學家揭示了物質的量子狀態——自旋液體的存在機理,有望加深科學家對超導性的理解。相關研究結果發表在8月12日出版的《物理學評論快報》上。 自旋
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
量子材料內首次測量電子自旋
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502752.shtm一個國際研究團隊首次成功測量了一類新型量子材料內的電子自旋,這一成就有望徹底改變未來量子材料的研究方式,為量子技術的發展開辟新途徑,并在可再生能源、生物醫學、電子學、量子計算機等諸多領
Nature子刊:自旋極化STM等對量子材料中自旋流的原位探測
近日,北京大學量子材料科學中心韓偉研究員、謝心澄院士和日本理化學研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在國際著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰寫綜述文章,介紹“自旋流-新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現,在
物理所首次觀測到有能隙的自旋子
量子自旋液體是凝聚態物理學家追尋已久的新奇物質形態。它由諾貝爾獎得主P. W. Anderson在70年代首次提出,80年代末被用來嘗試解釋當時剛發現的高溫超導現象。傳統的物質形態可以用能帶理論和對稱性自發破缺理論來描述,而自旋液體作為沒有對稱性破缺的量子物質形態需要用新的理論框架來描述。這個新
科學家首次觀察到引力子激發
南京大學物理學院教授杜靈杰團隊利用極端條件下的偏振光散射技術,在砷化鎵量子阱中對分數量子霍爾效應的集體激發進行了測量,進而在全球首次觀察到引力子激發(引力子模)——引力子在凝聚態物質中的新奇準粒子。3月28日,《自然》在線發表了相關研究成果。左圖為量子度規描述運行軌道的形狀,右圖為軌道形變產生最低能
中科院:一維自旋電荷分離現象研究獲進展
中國科學院精密測量科學與技術創新研究院研究員管習文、博士研究生何豐、研究員姜玉鑄與中科院院士、北京計算科學研究中心主任林海青,美國萊斯大學教授Randy Hulet和浦晗合作,通過量子可積系統理論,得到一維超冷費米氣體獨特的分數化準粒子和自旋-電荷分離現象的精確結果,并給出實驗驗證該一維多體物理
韓國實現4D觀察量子自旋波
韓國浦項科技大學浦項加速器實驗室(PAL)科研團隊利用第四代線性同步加速器(X射線自由電子激光器)成功實現了對量子自旋波的4D觀察。 隨著大數據和人工智能的發展,硬盤等海量存儲設備變得更加重要。為提高磁性存儲設備的容量和處理速度,需要一種快速控制磁性材料特性的技術。科研團隊的核心技術就是利用共
全新磁性材料展現量子自旋液態
據物理學家組織網22日報道,一個國際科研團隊在尋找新的物質形態方面取得重大突破:他們證明,與鈣鈦礦相關的金屬氧化物TbInO3展現出量子自旋液態,這是科學家很長時間以來一直在追尋的一種物質形態,有望應用于量子計算等領域。 40多年前,諾貝爾物理學獎得主菲利普·安德森從理論上提出了量子自旋液態。
石墨烯中首次演示量子自旋霍爾效應
荷蘭代爾夫特理工大學科學家首次在無需外部磁場的條件下,觀測到石墨烯中的量子自旋流。這一突破性發現為自旋電子學的發展提供了關鍵支持,標志著向實現量子計算和先進存儲設備邁出了重要一步。相關成果發表于最新一期《自然·通訊》。這是科學家在實驗中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍爾效應”。在這種效應下,電子會沿
中外團隊首次發現引力子激發
該校物理學院杜靈杰教授領銜的國際團隊利用極端條件下的偏振光散射技術,在砷化鎵量子阱中對分數量子霍爾效應的集體激發進行了測量,在世界上首次觀察到引力子激發,即引力子在凝聚態物質中的新奇準粒子。相關研究發表于3月28日的國際學術期刊《自然》。引力子的研究,一直是物理學研究的終極問題之一。近年來,有理論物
科學家首次觀察到引力子激發
南京大學物理學院教授杜靈杰團隊利用極端條件下的偏振光散射技術,在砷化鎵量子阱中對分數量子霍爾效應的集體激發進行了測量,進而在全球首次觀察到引力子激發(引力子模)——引力子在凝聚態物質中的新奇準粒子。3月28日,《自然》在線發表了相關研究成果。左圖為量子度規描述運行軌道的形狀,右圖為軌道形變產生最低能
“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”通過驗收
10月22日,由中國科學技術大學杜江峰教授主持的國家重大科學研究計劃“基于核自旋量子調控的固態量子計算研究”項目課題結題驗收會在合肥召開。中科院理論物理所于淥院士、中科院武漢物數所葉朝輝院士、清華大學朱邦芬院士等擔任課題結題驗收組專家。科技部基礎司、中科院基礎局相關領導以及中國科大校長侯建國等出
清華大學在高自旋的姚李模型研究方面取得重要進展
清華新聞網12月6日電?近日,清華大學高等研究院姚宏研究組首次提出高自旋的姚-李模型(Yao-Lee model)并闡明其基態是一種新奇的量子自旋軌道液體(quantum spin-orbital liquid)。這一重要研究進展為新奇拓撲物態的探索提供了新的方向,并有望推動拓撲量子計算及新型材料設
全球首次!中國科學家領銜,取得突破性成果
南京大學物理學院杜靈杰教授領銜的國際團隊利用極端條件下的偏振光散射技術,在砷化鎵量子阱中對分數量子霍爾效應的集體激發進行了測量,在世界上首次觀察到引力子激發,即引力子在凝聚態物質中的新奇準粒子。相關研究發表于3月28日的國際學術期刊《自然》。圓偏振光測量引力子激發。圖片來源:南京大學 研究團隊
物理所海森堡模型能譜研究獲進展
動力學性質的準確計算,是凝聚態物理學量子多體問題中的難題。 所謂動力學性質,主要是指譜學行為,如關聯電子系統中的準粒子(quasiparticle)能譜,如量子磁學系統中的自旋波磁振子(magnon)能譜。這類能量、動量依賴的譜函數,可以告訴人們量子多體系統的本質信息,且與現代凝聚態物理學的實
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光
科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了這
電子自旋的聲學操縱能改善量子控制
近日,德俄科學家合作研發一種自旋量子位的聲學操控方法,展示了表面聲波的應變場與碳化硅中硅空位的激發態自旋之間的相互作用。新方法有望改善電子自旋的量子控制,并為微型量子設備高效處理量子信息提供新的可能性。 色心是晶體中的晶格缺陷,可以捕獲一個或多個額外電子。被捕獲的電子通常會吸收可見光譜中的光,
自旋軌道分裂是什么-簡述自旋軌道理論
在量子力學里,一個粒子因為自旋與軌道運動而產生的作用,稱為自旋-軌道作用(英語:Spin–orbit interaction),也稱作自旋-軌道效應或自旋-軌道耦合。最著名的例子是電子能級的位移。電子移動經過原子核的電場時,會產生電磁作用.電子的自旋與這電磁作用的耦合,形成了自旋-軌道作用。譜線
物理所等在三維量子自旋液體動力學行為研究中取得進展
量子自旋液體是存在于量子阻挫磁性材料中的一種新型物質形態,其新奇之處在于量子自旋液體中的可以衍生出帶有拓撲性質的分數化元激發,這些元激發往往具有一些非同尋常的物理性質。然而,由于其強關聯、非微擾的特征,目前理論上對這些拓撲元激發的動力學特性認識甚少。最近,中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家
中國學者提出拓撲激發磁卡效應
近日,由中國科學院大學教授蘇剛和中國科學院理論物理研究所研究員李偉組成的聯合研究團隊,運用先進的有限溫度張量網絡態方法,經大規模計算完整地給出了鐵磁與反鐵磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的溫度-?磁場相圖,發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應,并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新機理,為
中國學者提出拓撲激發磁卡效應
近日,由中國科學院大學教授蘇剛和中國科學院理論物理研究所研究員李偉組成的聯合研究團隊,運用先進的有限溫度張量網絡態方法,經大規模計算完整地給出了鐵磁與反鐵磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的溫度-?磁場相圖,發現了由拓撲激發所引發的巨大磁卡效應,并提出一種無需利用液氦的極低溫制冷新機理,為