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      中國科大首次實現光子的分數量子反?;魻枒B
      來源: 安徽新聞網-安徽日報 2024-05-07 09:05:11 責編: 武靜

      本網訊(記者 陳婉婉)5月6日,記者從中國科學技術大學獲悉,該校教授潘建偉、陸朝陽、陳明城等在國際上首次實現了光子的分數量子反?;魻枒B,在利用“自底而上”的量子模擬方法進行量子物態和量子計算研究方面取得重要進展。相關成果以長文的形式于5月3日發表在國際學術期刊《科學》上。5月6日,中國科學院在北京召開成果新聞發布會。

      霍爾效應是指當電流通過置于磁場中的材料時,電子受到洛倫茲力的作用,在材料內產生垂直于電流和磁場方向的電壓。這個效應被廣泛應用于電磁感測領域??茖W家對整數和分數量子霍爾效應的發現分別獲得1985年和1998年諾貝爾物理學獎。而反?;魻栃侵笩o需外部磁場的情況下觀測到相關效應。

      傳統的量子霍爾效應實驗研究采用“自頂而下”的方式。通常情況下,需要極低溫環境、極高的二維材料純凈度和極強的磁場,對實驗要求較為苛刻,且難以對系統微觀量子態進行單點位獨立地操控和測量,一定程度上限制了其在量子信息科學中的應用。

      與之相對的,人工搭建的量子系統結構清晰,靈活可控,是一種“自底而上”研究復雜量子物態的新范式。這類技術被稱為量子模擬,是“第二次量子革命”的重要內容,有望在近期應用于模擬經典計算困難的量子系統并達到“量子計算優越性”。

      中國科大團隊基于自主研發的超導高非簡諧性光學諧振器陣列,實現了光子間的非線性相互作用,并進一步在此系統中構建出作用于光子的等效磁場以構造人工規范場,從而實現了光子的分數量子反?;魻枒B,為開展量子領域相關研究提供了優質的研究平臺?!犊茖W》雜志審稿人高度評價這一工作,認為這一工作“是利用相互作用光子進行量子模擬的重大進展”。

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