重大进展!我国科学家首次实现光子的反常分数量子霍尔态
▓GG扑克怎么下载▓GGPoker[—ggn178.com—]为亚洲最具备实力的一间国际扑克竞技赛事平台,提供一个正规安全有保障的扑克游戏环境,加入立即玩与GGPoker全球玩家一起同乐学习时节|“中国字是中国文化传承的标志”
本文转自:中新网
农业农村部:充分发挥乡村建设项目库和任务清单功能作用,提升乡村建设水平
记者从中国科学技术大学获悉%#@*#,该校潘建伟、陆朝阳、陈明城教授等利用基于自主研发的Plasmonium型超导高非简谐性光学谐振器阵列%@,实现了光子间的非线性相互作用*%,并进一步在此系统中构建出作用于光子的等效磁场以构造人工规范�###。诠噬鲜状问迪至斯庾拥姆闯7质孔踊舳�##@%。这是利用“自底而上”的量子模拟方法进行量子物态研究的重要进展#*。相关成果近日在国际学术期刊《科学》发表@#@@。
霍尔效应是指当电流通过置于磁场中的材料时@@**,电子受到洛伦兹力的作用##,在材料内部产生垂直于电流和磁场方向的电压#@@。这个效应由霍尔在1879年发现#%@##,并被广泛应用于电磁感测领域#%。1980年%*,冯克利钦发现在极低温和强磁场条件下@*,霍尔效应出现整数量子化的电导率平台#**@。这一新现象超出了经典物理学的描述*#%,被称为整数量子霍尔效应*%@#,它为精确测量电阻提供了标准*@%%。1981年*#@,崔琦和施特默发现了分数量子霍尔效应%*@。整数和分数量子霍尔效应的发现分别获得1985年和1998年诺贝尔物理学奖#%@#。
此后四十余年间*#*,分数量子霍尔效应尤其受到了广泛的关注****%。由于最低朗道能级简并电子的相互作用***,分数量子霍尔态展现出非平庸的多体纠缠**@,对其研究所衍生出的拓扑序、复合费米子等理论成果逐渐成为多体物理学的基本模型*%@@%。与此同时**@,分数量子霍尔态可激发出局域的准粒子##%##,这种准粒子具有奇异的分数统计和拓扑保护性质%##%,有望成为拓扑量子计算的载体@@#。
反常霍尔效应是指无需外部磁场的情况下观测到相关效应#%*@@。2013年*%*,清华大学薛其坤及其合作团队实验观测到整数量子反常霍尔效应*#。2023年@%*,华盛顿大学许晓栋小组和上海交通大学李听昕、刘晓雪小组分别独立在双层转角MoTe2中观测到反常分数量子霍尔效应@@。
传统的量子霍尔效应实验研究采用“自顶而下”的方式@@@%,即在特定材料的基础上%%#%,利用该材料已有的结构和性质实现制备量子霍尔态%@##。通常情况下*#,需要极低温环境、极高的二维材料纯净度和极强的磁�##@%。允笛橐蠼衔量�*%*#。此外*##,这种方法缺乏对系统微观量子态进行单点位独立操控的手段@*#,一定程度上限制了其在量子信息科学中的应用*@@%。
与之相对地%@@@%,人工搭建的量子系统结构清晰#@%%@,灵活可控@*%%,是一种“自底而上”研究复杂量子物态的新范式@@。其优势包括:
无需外磁矦#@*。ü浠获詈闲问郊纯晒乖斐龅刃斯す娣冻###@%。�
通过对系统进行高精度可寻址的操控%*,可实现对高集成度量子系统微观性质的全面测量**@%%,并加以进一步可控的利用#%@。
这类技术被称为量子模拟@%,是“第二次量子革命”的重要内容@**#,有望在近期应用于模拟经典计算困难的量子系统并达到“量子计算优越性”#%#。
此前*#*,国际上已经基于其开展了一些合成拓扑物态、研究拓扑性质的量子模拟工作#@%%*。然而##%@,由于以往系统中耦合形式和非线性强度的限制*@*,人们一直未能在二维晶格中为光子构建人工规范场*%*@。
为解决这一重大挑战**%@%,团队在国际上自主研发并命名了一种新型超导量子比特Plasmonium%%@*%,打破了目前主流的Transmon量子比特相干性与非简谐性之间的制约**,用更高的非简谐性提供了光子间更强的排斥作用*#@#。进一步*#,团队通过交流耦合的方式构造出作用于光子的等效磁矦**。构庾尤凭Ц竦牧鞫苫跙erry相位#@**,解决了实现光子分数量子反常霍尔效应的两个关键难题***#。同时*%*##,这样的人造系统具有可寻址、单点位独立控制和读菮%*@@。约翱杀喑绦郧康挠攀�%%%,为实验观测和操纵提供了新的手段@%*。
在该项工作中%#,研究人员观测到了分数量子霍尔态独有的拓扑关联性质*@%#@,验证了该系统的分数霍尔电导@**#。同时#@%%*,他们通过引入局域势场的方法%#%%#,跟踪了准粒子的产生过程#%**%,证实了准粒子的不可压缩性质#%%*。
《科学》杂志审稿人高度评价这一工作#*%%#,认为这一工作“是利用相互作用光子进行量子模拟的重大进展”**#。
(央视新闻客户端 总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
分享让更多人看到
热门排行
- 1画框中的二十四节气——谷雨
- 2谷雨“牵手”中文日汉字何以与节气相遇?
- 3画框中的二十四节气——谷雨
- 4新时代新机遇——跨国企业在中国
- 5经济观察:服务消费提质扩容为内需增长添动能
- 6习语品读|“为了实现我们的目标,网上网下要形成同心圆”
- 7新时代,我在中国|谷雨时节和“汉字叔叔”在南京发现汉字之美
- 84月19日央行开展20亿元7天期逆回购操作
- 9农业农村部:着力增强脱贫地区和脱贫群众内生发展动力
- 10粤港澳大湾区至京津冀、长三角地区再添两条物流新通道
- 11马来西亚—中国总商会考察团一行到访成都
- 12农业农村部:着力增强脱贫地区和脱贫群众内生发展动力
- 13首届中国数字艺术大展:跨界呈现科技与文化
- 14金牌+1练俊杰杨昊世界杯总决赛男子双人10米台夺冠
- 15银川初一男生跑步时猝死学校:警方已排除刑案
- 16粤港澳大湾区至京津冀、长三角地区再添两条物流新通道
- 17广交会观察:跨境电商助力中企全球“抢单”
- 18河南新郑警方通报“两男子酒后骚扰女孩并殴打家长”
- 19农业农村部:企业从哪里采购大豆完全是自主行为
- 20北京怀柔黄花城长城水库现瀑布景观