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。 探測單個自旋，測量物質世界最基礎的磁性單元，能夠為剖析物性提供新視角，并為發展單分子磁探測技術和推進量子科技奠定基礎。但是，物質存在大量自旋，對單個自旋的探測猶如在喧鬧的體育場中試圖清晰捕捉某個人的低語，這對探測技術提出了嚴峻挑戰。 金剛石氮—空位色心量子傳感器，憑借納米級分辨能力和高靈敏磁探測能力，被視為實現單自旋探測的關鍵技術途徑。研究團隊面向單自旋探測科學目標，通過長期積累，發展出高精度的自旋量子調控技術并構建出金剛石量子傳感核心器件與裝備，同時通過頻譜差異識別出帶有特殊“標記”的單自旋信號。 但是，在復雜的背景噪聲中，如何穩......閱讀全文
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
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
亞納米尺度單自旋信息點讀寫實現
日前，北京大學信息科學技術學院特聘研究員王永鋒與國內外學者合作，在單分子結構雙穩態的原位可逆調控研究方面取得進展，成功實現1平方納米尺度的單自旋信息點讀寫，相關成果發表于《物理評論快報》。 據悉，雙穩態分子通常具有不同的結構形態，可用作信息存儲的基元。然而，實現這種信息存儲功能的前提是須將單分
納米尺度上傳播的自旋波生成
?有望促進無耗散量子信息技術發展英國蘭卡斯特大學和荷蘭拉德堡德大學研究人員生成了一種可在納米尺度上傳播的自旋波，并發現了一種調節和放大它們的新途徑。這一成果發表在新一期《自然》雜志上，有望促進無耗散量子信息技術發展。傳統設備用電流工作會有能量損失，并向環境散熱。替代“有損”電流的一種方法是利用電子自
納米尺度上傳播的自旋波生成
英國蘭卡斯特大學和荷蘭拉德堡德大學研究人員生成了一種可在納米尺度上傳播的自旋波，并發現了一種調節和放大它們的新途徑。這一成果發表在新一期《自然》雜志上，有望促進無耗散量子信息技術發展。傳統設備用電流工作會有能量損失，并向環境散熱。替代“有損”電流的一種方法是利用電子自旋而不是電荷，以波的形式存儲和處
“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
中國科大在單自旋量子調控研究中取得進展
中國科學院院士、中國科學技術大學教授杜江峰領導的中科院微觀磁共振重點實驗室研究團隊建立了在量子系統中實現基于非厄米哈密頓量的量子調控普適理論，并通過對金剛石量子比特的高精度量子操控，首次在單自旋體系中觀測到宇稱時間對稱性破缺。該研究成果以Observation of parity-time sy
侯建國院士領銜探索單分子尺度的量子調控
目前，全球信息技術正跨入以量子效應為特征的“后摩爾”時代。單分子尺度體系具有豐富的功能結構和獨特的量子性質，將成為量子計算和信息技術物質載體的最佳選擇之一。 十余年來，中科院院士、中國科學技術大學教授侯建國領銜的“單分子尺度的量子調控研究集體”對單分子尺度體系進行不斷的探索，取得了
中國科大實現室溫大氣環境下單核自旋簇的靈敏探測
日前，中國科大杜江峰教授研究組成功地在室溫大氣環境下實現了單核自旋對的探測及其原子尺度的結構分析，該研究成果發表在11月24日出版的Nature Physics上。 傳統的自旋磁共振譜儀基于系綜探測原理，它的測試對象是含有百億個以上相同自旋的系綜樣品。受限于傳統的探測方式，室溫大氣環境
杜江峰等在《現代物理評論》發表綜述論文
5月8日，中國科學技術大學中國科學院微觀磁共振重點實驗室杜江峰及其同事石發展，與南京大學孔熙、德國烏爾姆大學Fedor Jelezko、德國斯圖加特大學J?rg Wrachtrup等，應邀在囯際物理學權威綜述期刊《現代物理評論》上發表題為“基于金剛石量子傳感器的單分子尺度磁共振譜學”的長篇綜述論文。
碳納米管有望成量子單光子源
據美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室官網近日消息，該實驗室研究人員正與法國、德國伙伴合作，探索碳納米管作為量子信息處理所用的單光子發射器的潛能。發表在最新一期《自然·材料學》雜志的新研究將促進基于光學的量子通信和量子計算的發展。????論文作者之一、該實驗室集成納米技術中心（CINT）科學家斯蒂芬·多倫表示
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
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
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
自旋超固態的宏觀量子自旋輸運研究獲進展
超固態是一類在極低溫時涌現的新奇量子物態，具有固體的晶格有序與超流體的無耗散輸運特性。因此，亟待直接探測自旋超固態的超流動性，以觀察其宏觀量子輸運性質。近期，中國科學院理論物理研究所科研團隊等，利用有限溫度張量網絡方法，剖析了三角晶格反鐵磁海森堡模型的自旋塞貝克效應，預言了其存在隨溫度下降不“衰減”
科研人員實現量子增強的微波測距
中國科學技術大學郭光燦院士團隊的孫方穩教授研究組利用微納量子傳感與電磁場在深亞波長的局域增強，研究微波信號的探測與無線電測距，實現10-4波長精度的定位。相關研究成果日前發表于《自然-通訊》。基于固態自旋量子體系的射頻信號探測與測距示意圖 中國科大供圖基于微波信號測量的雷達定位技術在自動駕駛、智能生
AFM磁學測量
磁學測量磁性納米結構和材料在高密度磁存儲、自旋電子學等領域有著廣泛的應用前景，高空間分辨的磁成像和磁測量技術將有利于推動磁性納米結構和材料的研究。基于掃描探針及其相關技術，發展出一系列納米磁性成像與測量的技術和方法，包括磁力顯微術、磁交換力顯微術、掃描霍爾顯微術、掃描超導量子干涉器件顯微術、掃描磁共
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
物理所搭建拓撲量子磁體
拓撲物態具有受保護的拓撲邊界模式，對局域擾動展現出魯棒性，是凝聚態物理和量子信息科學領域的前沿熱點課題之一。人工量子系統憑借其結構的可定制性和參數的可調性，已成為研究拓撲物態的重要實驗平臺。然而，迄今為止，基于人工量子系統的拓撲物態研究集中在無相互作用的系統，而對具有相互作用的多體拓撲物態的量子模擬
單分子器件電子輸運通道調控及其巨磁阻效應研究獲進展
信息技術的成功發展離不開電子學器件的小型化。對器件小型化的追求促使了人們對單分子器件的研究和理解，以求最終實現以單分子為基本單元構筑電路。單分子器件已經成了在納米尺度研究各種有趣物理現象和機制的平臺。在原子尺度上對單個原子/分子的量子態實現精確操縱以及對其物性實現可控調制一直是凝聚態物理及其應用
關于自旋磁共振的基本信息介紹
自旋磁共振，主要使用在物理、生物、化學等領域，可作為研究領域最有效的科研手段之一。主要測樣品中單電子、自由基及自由基對。可檢測的樣品狀態為液體、固體、粉末、薄膜以及動物內臟組織。 正自旋在物質中廣泛存在，因而自旋磁共振技術能夠用來準確、快速和無破壞性地獲取物質的組成和結構上的信息，是當代科學中
PRL－高鴻鈞謝心澄等－單分子自旋態量子調控研究
量子調控研究是國家中長期科技發展戰略規劃的重要內容。近日，中科院物理所納米物理與器件實驗室高鴻鈞研究組與謝心澄研究員及英國利物浦大學Werner A. Hofer教授合作在單分子自旋態的量子調控研究中取得新進展。他們發現在酞菁鐵分子Kondo效應中由于分子中心鐵原子在金屬表面的吸附位置不同對Kond
我國學者成功研制用于搜尋新粒子的單自旋量子傳感器
中國科學技術大學杜江峰院士團隊近期成功研制出用于搜尋 “類軸子粒子”的單電子自旋量子傳感器，將搜尋的力程拓展到亞微米尺度。國際權威學術期刊《自然·通訊》日前發表了該成果。圖片來源于網絡 新粒子的發現，可用于填補當前粒子物理學、天體物理和宇宙學等方面的理論缺陷，例如粒子質量等級問題、強CP疑難、
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
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
物理所國際首次實現朗德g因子原子尺度上的空間分辨
理解與調控納米量子結構的自旋特性是自旋電子學領域前沿研究課題。例如，原子的朗德g因子，它反映了原子所在空間環境的局域精細自旋相互作用，可以為分子自旋態的調控及其在未來自旋器件中的應用提供重要信息。對于分子體系，通常的技術手段測得的g因子是大量分子的平均信息，無法得到單分子內部的在單原子尺度上g因
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
細胞原位鐵蛋白分子的磁性成像－分辨率推進到了10納米
近日，中國科學院院士、中國科學技術大學教授杜江峰領導的中科院微觀磁共振重點實驗室成功研制細胞原位納米磁共振成像實驗平臺，與中科院院士、中科院生物物理研究所研究員徐濤合作，實現了對細胞原位鐵蛋白分子的磁性成像，將原位蛋白質磁成像分辨率推進到了10納米。該研究成果以Nanoscale magneti
固體所在有機單分子納米體系電致自旋轉變方面取得進展
近期，中科院合肥物質科學研究院固體所郝華博士和導師曾雉研究員在Fe2(acpypentO)(NCO)3分子和Au(100)納米電極構成的分子結(molecular junction)體系中，證實了電極的存在對靜電場導致自旋轉變的機制有著重要的影響。 如何利用物理手段實現納米尺寸下的自旋轉變
物理所等首次在單分子磁體中觀察到磁介電效應
單分子磁體（single-molecule magnet）是由分立的、無磁性相互作用的納米尺寸分子單元構成的一類特殊磁體，每個分子都是一個獨立的磁性功能單元，其在高溫下表現為超順磁性，在低溫下出現磁滯和磁化量子隧穿行為。單分子磁體有望作為信息存儲單元，用于實現超高密度信息存儲。同時，對單分子磁體