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中国科学院科学家实现基于马约拉纳零模的琼斯多项式计算（图）
拓扑 量子计算 光子
2024/12/20
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在拓扑量子计算领域取得重要进展。该团队成员与英国利兹大学科研人员合作，利用自主搭建的光量子模拟器计算了基于马约拉纳零模拓扑结构的琼斯多项式。该团队通过模拟马约拉纳零模的编织操作，计算了不同拓扑结构的扭结对应的琼斯多项式，所得的琼斯值可以实现对不同扭结结构的区分。2024年12月5日，相关研究成果发表在《物理评论快报》上。
中国科学技术大学实现基于马约拉纳零模的琼斯多项式计算（图）
马约拉纳零模 琼斯多项式 拓扑量子计算
2024/12/10
中国科学技术大学郭光灿院士团队在拓扑量子计算领域取得重要进展。该团队李传锋、许金时、韩永建、孙凯等人与英国利兹大学Jiannis Pachos教授合作，利用自主搭建的光量子模拟器计算了基于马约拉纳零模拓扑结构的琼斯多项式。研究团队通过模拟马约拉纳零模的编织操作，计算了不同拓扑结构的扭结对应的琼斯多项式，所得的琼斯值可以实现对不同扭结结构的区分。该成果12月5日发表在《物理评论快报》上。
“涡旋如梦，穿越时空，光启未知的深邃奥秘”- 从量子级别的粒子运动到星系级别的恒星分布，涡旋现象在自然界中比比皆是。在光学领域，早在1992年Allen等人就提出涡旋光束携带轨道角动量（OAM），开启了从经典到量子研究涡旋光的新纪元。涡旋光束的探索不仅丰富了光学的基础理论，还在现代通信、量子网络、微纳操控等多个前沿领域展现出重要且诱人的应用前景。然而，涡旋光束的实际应用还面临诸如稳定传播...
中国科学院理化所在图灵结构纳米通道实现高效渗透能捕获方面取得进展（图）
纳米 量子 纤维
2024/12/4
渗透能是一种储量巨大的可再生能源，主要存在于不同盐浓度水体的盐差梯度中。2024年来，二维纳米流体膜被广泛研究，并成为收集渗透能的有效途径。然而，渗透性和选择性之间的权衡效应限制了二维纳米流体膜在渗透能转换性能上的进一步提升。为克服这一难题，研究人员尝试通过添加各种掺杂剂（如量子点、纳米纤维和纳米片等）到二维纳流体通道中以扩大层间距或增加空间电荷，但这些额外的组分却增加了离子传输的阻力，不利于渗透...
中国科学院研究通过配位闭环组装发光金属-有机分子结
金属 有机分子 拓扑
2024/12/3
扭结结构广泛存在于各种工具、材料和建筑。分子结普遍存在于DNA、RNA、蛋白质、聚合物和液晶结构。广义地说，一个链状分子通过穿插、缠绕和打结形成的闭环结构被称为分子结。通俗地说，分子结是通过穿插缠绕的分子链形成的闭环结构。含有金属原子的分子结被称为金属结。虽然有研究通过一锅自组装合成了一些金属结，但通过控制分子链的缠绕和闭环连接来设计合成和制备金属结有待研究。
国家自然科学基金委员会中国学者在非平衡磁子体系实现零反射态的拓扑编织（图）
拓扑 预测
2024/12/3
在国家自然科学基金项目（批准号：11991060、12027805、12174072）等资助下，复旦大学物理系安正华研究团队在非平衡物理体系的谱拓扑研究中取得重要进展。他们首次在相干调控的开放磁子体系实现了严格PT对称性保护的零反射态，并实现了零反射态的非厄米拓扑编织。该成果以“Braiding reflectionless states in non-Hermitian magnonics（非厄...
中国科学院物理研究所手性磁体与超导体异质结中的斯格明子-超导磁通对（图）
超导体 复合 拓扑 结构
2024/12/3
近些年来实验中观察到的具有实空间非平庸拓扑性的斯格明子与超导磁通的相互作用引起了人们极大的兴趣。理论上早就指出在手性磁体和超导薄膜的异质结构中斯格明子会与超导磁通产生相互作用而形成一种复合拓扑结构。在此类复合拓扑结构中，斯格明子的非共线交换场会影响超导序参量的对称性而导致拓扑超导电性的产生，超导电流和超导磁通也为低能耗操控斯格明子提供了一种新的途径。迄今为止，尽管有大量相关的理论工作，实验上尚未直...
中国科学院昆明植物所在杂交渐渗与不完全谱系分选的快速检测与可视化方面取得新进展（图）
检测 系统发育 拓扑 结构
2024/12/2
系统发育树是研究物种间演化关系最主要的手段之一，而自然界物种间普遍存在的不完全谱系分选（Incomplete lineage sorting，ILS）和杂交渐渗（Introgressive hybridization,IH）是造成系统发育拓扑结构冲突的主要原因。因此，明确这两种因素对物种树拓扑结构的影响是物种演化历史解析的重要挑战。目前，检测杂交渐渗的软件一般采用推断系统发育网络的方法。虽然这种策...
中国科大在一维拓扑边界态的研究中取得重要进展（图）
拓扑 耦合 量子
2024/12/4
2024年11月22日，中国科学技术大学物理学院、中国科学院强耦合量子材料物理重点实验室陈仙辉院士、王震宇教授与中国科学院物理研究所王志俊研究员、美国德克萨斯大学达拉斯分校吕兵教授合作，在拓扑物质的一维拓扑边界态研究中取得重要进展。结合扫描隧道显微镜和第一性原理计算，研究团队在准一维铋碘化合物α-Bi4I4单晶中揭示了一类新的拓扑物态——三维量子自旋霍尔绝缘体：它可以没有拓扑对称性指标，而由自旋陈...
2024年10月29日，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）、光电材料与技术国家重点实验室、广东省显示材料与技术重点实验室的刘飞教授与邓少芝教授团队使用常压化学气相沉积法（atmospheric pressure chemical vapor deposition，APCVD）制备了高质量的单晶CsPbBr3微米方片，并利用近藤拓扑绝缘体SmB6纳米带和金属Au电极构建了非对称型的Au/CsP...
国家纳米科学中心在硼化物三角晶格堆垛构型调控方面取得进展（图）
纳米 结构 拓扑
2024/11/5
2024年10月25日，国家纳米科学中心郑强课题组联合张礼智课题组在新型超导硼化物及其三角晶格堆垛构型的原子尺度调控机理研究方面取得进展。研究成果以“Superconducting boride Nb2IrB2 with variable and tunable stacking behaviors of two-dimensional [Nb-Ir-Nb] triangular lattices...
上海科技大学本研合作，上科大拓扑物理实验室张石磊课题组测量三维拓扑奇点的寿命（图）
拓扑 张石磊 测量 三维
2024/12/10
2024年10月22日，上海科技大学物质科学与技术学院拓扑物理实验室张石磊教授带领课题组本科生和研究生通力合作，利用软X射线泵浦探测技术发现了拓扑磁结构中的非常规弛豫过程，揭示了三维拓扑缺陷减缓磁有序弛豫过程的细节，研究成果发表在学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。
中国科学院物理研究所高阶拓扑泵浦的超导量子模拟（图）
拓扑 超导 量子模拟
2024/10/14
拓扑物态是凝聚态物理中大家关注的问题，其拓扑性会展现出体态和边界态的对应关系，高阶拓扑系统具有同样的性质，一般而言，对于m阶的高阶拓扑物态，其n维体态系统会形成n-m维的边界态。另一方面，拓扑物态可以由动力学的拓扑泵浦来刻画，这其中高阶拓扑泵浦的模拟实现是一个挑战性的课题。
2024年10月11日，红外科学与技术重点实验室王旭东青年研究员团队在新型偏振光电探测研究领域取得突破，提出了一种基于图形化铁电畴诱导低维半导体材料对称性破缺的普适性方法，在非偏振敏感的低维半导体中诱导产生可调控的偏振光响应。该研究成果为设计低维半导体材料的对称性提供了新的操控策略，为研制基于新机理的偏振光电探测器提供了新的技术方法。研究成果以“Polarization photodetector...
中国科学院物理研究所二维Ruby晶格材料的实现（图）
二维 拓扑 凝聚态物理
2024/9/21
具有非平庸晶格结构的二维材料中存在丰富的物理特性，这些特性由于受到对称性的保护而非常稳定。自以石墨烯和硅稀为代表的蜂窝晶格在布里渊区的K点存在线性色散狄拉克锥特性被发现以来，众多类石墨烯蜂窝晶格的二维晶线图晶格体系由于极有可能是实现拓扑和平带的良好平台而引起了凝聚态物理学的广泛研究兴趣。这些二维线图晶格包括如Kagome晶格、Lieb晶格、Checkerboard晶格、Ruby晶格等。迄今为止，K...