中子能與其自旋屬性分離“量子柴郡貓”首個實驗證據
量子力學中的“薛定諤貓”已廣為人知，“量子柴郡貓”的概念還比較新。柴郡貓是科幻小說《愛麗絲漫游奇境》中一只會露齒微笑的貓：它會消失，卻留下笑容。一個物體會和它的屬性分離嗎？奧地利維也納技術大學領導的一項國際研究實驗證明，中子能和它的自旋分別處在不同位置，物體與其屬性分離的現象在量子世界里是可能的。 該實驗在法國格勒諾布爾的勞厄-朗之萬研究所（ILL）的中子源上進行，顯示中子移動的路徑與它的磁矩路徑不同。 中子不帶電荷，但由于中子自旋而有磁矩和磁向，會受外部磁場的影響。按照量子力學法則，粒子可以同時處于不同物理狀態。比如用硅晶體把一束中子分為兩束，其中每一束無需選擇它們要走哪條路，它們能同時走兩條路。“這種實驗技術稱為中子干涉測量法，是一種研究量子力學的理想工具。”維也納技術大學教授長谷川佑司（音譯）說。據每日科學網站7月30日（北京時間）報道，在實驗中，中子束先在中子干涉儀中被分裂為兩部分，然后兩束中子的自旋變成不同方向......閱讀全文
溶液內“操控”量子自旋？中國科學家率先做到！
量子，來源于拉丁語的quantus，意為“有多少”。一個物理量如果有最小的單元而不可連續的分割，就說這個物理量是量子化的。通俗來說，量子是能表現出某物質或物理量特性的最小單元。 自普朗克提出這一概念以來，絕大多數物理學家將量子力學視為理解和描述自然的基本理論，量子也因其“神秘性”成為微觀世界探索
研究實現糾纏增強納米尺度單自旋量子傳感
微觀世界中，電子具有“自旋”的基本屬性，這些“自旋”如同一個個微小磁針。材料的較多宏觀特性，如磁鐵的磁性或超導體的零電阻，皆源于這些微觀磁針的排列方式與相互作用。 日前，中國科學技術大學與浙江大學合作，在納米尺度量子精密測量領域取得進展，首次實現了噪聲環境下糾纏增強的納米尺度單自旋探測。 探
核磁共振譜的原理
根據量子力學原理，與電子一樣，原子核也具有自旋角動量，其自旋角動量的具體數值由原子核的自旋量子數I決定，原子核的自旋量子數I由如下法則確定： 1）中子數和質子數均為偶數的原子核，自旋量子數為0； 2）中子數加質子數為奇數的原子核，自旋量子數為半整數（如，1/2, 3/2, 5/2)； 3）
簡述核磁分析原理
核磁分析是指核磁共振波譜法（Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR ）NMR是研究原子核對射頻輻射(Radio-frequency Radiation)的吸收，它是對各種有機和無機物的成分、結構進行定性分析的最強有力的工具之一，有時亦可進行定量分
我國實現單個自由基量子自旋轉換調控
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518905.shtm
二維材料中首次實現核自旋量子位控制
據15日發表在《自然·材料》上的論文，美國普渡大學的研究人員通過使用光子和電子自旋量子位來控制二維（2D）材料中的核自旋，實現了在2D材料中寫入和讀取帶有核自旋的量子信息。他們用電子自旋量子位作為原子尺度的傳感器，首次在超薄六方氮化硼中實現了對核自旋量子位的實驗控制。該研究工作拓展了量子科學和技
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
物理所合作取得量子自旋液體研究新進展
量子自旋液體是諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子態。高溫超導發現之后，Anderson又嘗試從量子自旋液體角度來理解高溫超導的機理，由此進一步引發了對量子自旋液體的研究興趣。近年來，隨著大量強阻挫量子自旋材料的發現，對量子
物理所預言硅烯中的量子自旋霍爾效應
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）姚裕貴研究員以及博士生劉鋮鋮、馮萬祥采用第一性原理，系統地研究了硅烯的晶體結構、穩定性、能帶拓撲和自旋軌道耦合打開的能隙，預言了在硅烯中可以實現量子自旋霍爾效應。 ? 近幾年來，拓撲絕緣體的研究在世界范圍內飛速發展，并成為凝聚態物理研
新型自旋量子放大技術靈敏度達飛特斯拉水平
中國科學技術大學中國科學院微觀磁共振重點實驗室教授彭新華研究組在自旋量子精密測量領域取得重要進展，首次提出和驗證了Floquet自旋量子放大技術，靈敏度達到了飛特斯拉水平。相關研究成果日前在線發表于《物理評論快報》，并被選為“編輯推薦”文章。 隨著量子力學基礎研究和科學技術的發展，通過原子、分
部分坍塌的量子比特可通過“自旋回聲”恢復狀態
在同一時間處于兩種不同狀態是量子比特的一個顯著特點，測量量子比特會導致這種疊加態崩潰，使其塌縮成一個單一態。這個測量過程以及由此造成的量子比特坍塌似乎是不可逆轉的。但據物理學家組織網11月12日(北京時間)報道，牛津大學的一個團隊在《物理評論快報》上發表論文稱，他們的實驗證明，有一種方法可以原則
硅基量子芯片自旋軌道耦合強度實現高效調控
中國科學技術大學郭光燦院士團隊郭國平教授、李海歐教授等人與中科院物理所張建軍研究員、紐約州立大學布法羅分校胡學東教授以及本源量子計算有限公司合作，在硅基鍺空穴量子點中實現了自旋軌道耦合強度的高效調控，為該體系實現自旋軌道開關以及提升自旋量子比特的品質提供了重要的指導意義。研究成果日前在線發表于《
國際研究小組發現困惑20多年的自旋液體隱藏秩序
一個由多國科學家組成的國際研究小組近日公布，他們發現鋱鈦氧化物冷卻至零下273攝氏度（絕對溫度0.1開爾文）時，自旋液體的量子性狀液體凝固，電子“軌道形狀”呈有序的罕見固體。這一困惑科學家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開，成為理解物質新的量子狀態的重要發現。 鋱鈦氧化物被稱為自旋液
國際研究小組發現困惑20多年的自旋液體隱藏秩序
一個由多國科學家組成的國際研究小組近日公布，他們發現鋱鈦氧化物冷卻至零下273攝氏度（絕對溫度0.1開爾文）時，自旋液體的量子性狀液體凝固，電子“軌道形狀”呈有序的罕見固體。這一困惑科學家20多年的鋱鈦氧化物謎一樣的秩序得以解開，成為理解物質新的量子狀態的重要發現。 鋱鈦氧化物被稱為自旋液體，
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
中子螺旋波首次在實驗室觀察到
來自加拿大和美國的科學家在最新一期《科學進展》雜志上發表論文稱，他們首次在實驗室研制出能產生擁有量子化軌道角動量的中子的裝置，為下一代量子材料的研發提供了全新途徑，有望推進量子計算的發展，識別并解決基礎物理學領域的新問題。 最新研究負責人、滑鐵盧大學量子計算研究所（IQC）的科學家杜桑·薩雷納
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
中國科大在石墨烯分子條帶中實現自旋量子通道轉換
近日，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室崔萍與曾長淦研究組通過理論與實驗互動性合作，證明在鋸齒型石墨烯分子條帶間引入碳四元環，可以有效地打破邊緣自旋量子通道的簡并度，并以100%的可靠率翻轉邊緣態的自旋取向，以電荷摻雜的形式選擇與控制所需要的單一自旋通道，從而多方位地展示了未來自旋電子
我國實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控
中新社合肥1月13日電 (張俊 張夢怡)記者13日從中國科學技術大學郭光燦院士團隊獲悉，該科研團隊實現硅基半導體自旋量子比特的超快操控，其自旋翻轉速率超過540MHz，是目前國際上已報道的最高值。研究成果11日在線發表在國際知名期刊《自然·通訊》上。 量子計算在原理上可通過特定算法，在一些具有重
研究實現硅基量子芯片自旋軌道耦合強度高效調控
中國科學技術大學郭光燦院士團隊在硅基半導體量子芯片研究中取得重要進展。該團隊郭國平教授、李海歐教授等人與中科院物理所張建軍研究員、紐約州立大學布法羅分校胡學東教授以及本源量子計算有限公司合作，在硅基鍺空穴量子點中實現了自旋軌道耦合強度的高效調控，為該體系實現自旋軌道開關以及提升自旋量子比特的品質
物理所等理論預言新型Kagome晶格量子自旋液體態
量子自旋液體是一種即使在零溫下也不會發生對稱性自發破缺的量子物質形態，其基本概念最早由諾貝爾獲得者P. W. Anderson在1973年提出。之后，人們嘗試利用自旋液體來解釋高溫超導的現象。近年來，隨著實驗上大量阻挫量子自旋材料的出現，找到具有自旋液體基態的材料變得越來越有可能。從實驗和理論兩
最新研究確定Zc(3900)的自旋和宇稱量子數
8月16日，北京譜儀III（BESIII）實驗國際合作組關于Zc(3900)的自旋和宇稱量子數測量的文章發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上，并被《物理》（Physics）雜志編輯作為特色研究論文推介。在這篇題為“完善四夸克態檔案”（Filling in a
我國學者實現糾纏增強納米尺度單自旋量子傳感
在國家自然科學基金項目（批準號：T2325023等）等資助下，中國科學技術大學自旋磁共振實驗室教授王亞等人與浙江大學海洋精準感知技術全國重點實驗室研究人員合作，首次實現了噪聲環境下糾纏增強的納米尺度單自旋探測。相關成果以“糾纏增強的納米級單自旋探測（Entanglement-enhanced n
中國科大實驗實現對32自旋鏈的壓縮量子模擬
近日，中國科學技術大學杜江峰教授課題組李兆凱等在國際上首次實驗實現了壓縮量子模擬方法，將原先需要n量子比特的量子模擬任務壓縮到僅需log(n)量子比特并在實驗中成功實現。利用該方法，他們使用核磁共振量子模擬器成功研究了一個32自旋鏈的基態性質。這一實驗的成功實現預示著量子模擬能解決的問題尺度將大
第三種基本磁性狀態量子自旋液獲實驗驗證
據物理學家組織網近日報道，美國麻省理工大學通過實驗驗證了第三種基本磁性狀態——量子自旋液(QSL)，這也與早期的理論預測相符。相關論文發表在最近出版的《自然》雜志上。 自然界有兩種基本的磁性狀態，磁性和反磁性。磁性如條形磁鐵或指南針中表現的那樣，反磁性是指金屬或合金內部離子的磁場彼此抵消，
我所實現膠體量子點自旋的室溫超快相干操控
近日，我所光電材料動力學研究組（1121組）吳凱豐研究員團隊在量子點自旋光物理研究中取得重要進展，率先實現了室溫下對低成本溶液法制備的膠體量子點的自旋相干操控。這一成果在量子信息科學、超快光學相干操控等領域具有重要意義。? 量子信息技術是指以微觀粒子（或準粒子）的量子態表示信息，并利用量子力學原理
科大基于自旋量子計算與弱磁信號靈敏探測研究獲進展
中國科學技術大學教授杜江峰研究組經過三年多努力，搭建了一系列具有國際領先水平的光探測磁共振實驗平臺，開展基于摻雜金剛石單自旋的量子計算與弱磁信號靈敏探測等前沿科學研究，取得了一系列進展。相關成果發表在2014年《自然》、《自然 ? 物理》和《物理評論快報》上。 精確操控量子比特是量子計
Nature子刊！國儀量子EPR助力納米自旋傳感器研究
基于量子特性，電子自旋傳感器具有高靈敏度，可以廣泛應用于探測各種物理化學性質，如電場、磁場、分子或蛋白質動力學以及核或其他粒子等。這些獨特的優勢和潛在應用場景，使基于自旋的傳感器成為當前熱點的研究方向。Sc3C2@C80具有由碳籠保護的高度穩定的電子自旋，適用于多孔材料內的氣體吸附檢測。Py-C
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
核磁共振波譜法基本原理（一）
(一)原子核的磁性質原子核是帶正電的粒子，實驗證明大多數原子核在做自旋運動，因而具有一定的自旋角動量，用P表示，角動量是一個矢量，其方向服從右手螺旋定則。核由自旋產生的角動量不是任意數值，而是由自旋量子數決定的。根據量子力學理論，原子核的總角動量P的值為式中，h為普朗克常量；h為角動量的單位，h=h