中安在線手機版|安徽發布|省政府發布|中安在線微信|中安在線微博

設為首頁

英文|簡體|繁體

您當前的位置 : 安徽新聞科教教育科教新聞

【喜迎十九大】中科大在量子計算和模擬領域獲重要進展

時間:2017-09-13 05:00:20

  記者9月12日從中國科學技術大學獲悉,該校教授潘建偉及其同事苑震生、陳宇翱等人日前在國際上首次通過量子調控的方法,在超冷原子體系中發現拓撲量子物態中的准粒子——任意子,並證實任意子的分數統計特性,向著實現拓撲量子計算邁出重要一步。最新一期國際權威學術期刊《自然·物理學》刊發了該成果。

  根據自旋的類別,基本粒子通常分為自旋為整數的玻色子(如光子)、自旋為半整數的費米子(如電子)。 1977年,挪威科學家提出一個新理論:在二維空間中存在某種粒子,其行為服從介於玻色統計和費米統計之間的新的分數統計。由這類奇異粒子構成的物理系統,其波函數在兩粒子坐標交換的情況下不體現對稱或反對稱性,而是獲得一個任意的相位因子。

  後來,美國物理學家、諾貝爾物理學獎得主維爾澤克將該類准粒子命名為『任意子』。任意子理論提出後不久,物理學家就在實驗中捕捉到了它的蹤跡。然而,如何直接實驗觀測任意子交換時產生的拓撲相位,進而驗證其分數統計特性,一直是一個巨大的實驗挑戰。有學者提出一個大膽的設想,利用拓撲材料保護量子比特並操控材料中的任意子進行量子計算。理論研究表明,與此前最好的基於糾錯碼的量子計算相比,拓撲量子計算容錯能力提昇約3個數量級,達到了約1%。值得一提的是,該容錯率目前實驗技術能達到,這極大地激發了科學家們研制量子計算機的熱情。

  超冷原子是指原子的溫度接近絕對零度(零下273.15攝氏度),這時原本狀態不同的原子會凝聚到同一狀態。十多年前,潘建偉研究團隊就開始了對拓撲量子計算的研究。近期,他們創造性地搭建了新的實驗系統並開發了獨特的量子調控技術,研發了自旋依賴的超晶格系統來囚禁和操控超冷原子,成功操控光晶格中約800個超冷原子,同時產生了約200個四原子自旋糾纏態。他們首次觀測到了四體環交換相互作用,並通過微波反轉原子自旋的方法,實現了任意子之間的編織交換過程,首次在光晶格體系中直接觀測到任意子交換產生的分數拓撲相位。

【專題】喜迎十九大

原標題:首次在超冷原子體系中觀測到任意子激發
來源:中安在線-安徽日報  作者:桂運安  編輯:楊楊
  • 徽文化
  • 娛樂
  • 財經
  • 體育
  • 健康
故宮博物院『新安八大家』書畫作品...

故宮博物院『新安八大家』書畫作品首次在黃山展出

王全安93年小女友海邊度假 穿比基尼...

《那年花開》配角戲很多 這些熟悉的面孔你還記得嗎?

中央財經領導小組會議釋放三點重磅信號

燃油車停售將出時間表:汽車業全面轉向新能源

孫悅愛妻曬自拍美照 黑色透視裝顯好...

健身界女神!蜂腰翹臀、顏值逆天剛剛好!

早餐四原則:主食肯定不能少

昆凌坦言生完二胎身體變差 產後這些事兒你得注意!

  

24小時新聞排行

網站介紹 | 聯系我們 | 版權聲明 

中國安徽在線網站(中安在線)版權所有 未經允許 請勿復制或鏡像

增值電信業務經營許可證:皖B2-20080023 信息網絡傳播視聽節目許可證:1208228 2009-2010年度全省廣告發布誠信單位