國科大等提出新的拓撲量子物態——二維外爾半準金屬態
拓撲物態和二維磁性是當前凝聚態物理前沿研究中令人著迷的兩大主題，兩者結合是否會產生新的量子物態成為人們關注的重要科學問題。最近，中國科學院大學教授蘇剛團隊與新加坡科技設計大學教授楊聲遠團隊合作回答了這一問題，他們首次提出了一種新的拓撲量子物態——“二維外爾半準金屬態（2D Weyl half-semimetal, WHS）”，這既是一種具有拓撲性質的二維外爾半金屬（Weyl semimetal），同時也是一種完全極化的鐵磁性半金屬（half-metal），其低能電子是自旋完全極化的外爾費米子（Weyl fermion）。 近年來，外爾半金屬作為三維材料的一種拓撲相引起了人們廣泛的興趣，并在一些材料中得以發現。由于受到拓撲保護，外爾半金屬在三維空間非常穩定，在布里淵區存在二重簡并的外爾點（Weyl points），其導帶和價帶在外爾點線性交叉，低能電子類似于相對論性的外爾費米子。外爾半金屬具有許多新奇的物理性質，例如表面費米......閱讀全文
國科大等提出新的拓撲量子物態——二維外爾半準金屬態
拓撲物態和二維磁性是當前凝聚態物理前沿研究中令人著迷的兩大主題，兩者結合是否會產生新的量子物態成為人們關注的重要科學問題。最近，中國科學院大學教授蘇剛團隊與新加坡科技設計大學教授楊聲遠團隊合作回答了這一問題，他們首次提出了一種新的拓撲量子物態——“二維外爾半準金屬態（2D Weyl half-s
首次發現新奇拓撲量子態
? 最新發現與創新 從中國科學院合肥物質科學研究院獲悉，該院穩態強磁場中心的郝寧寧研究員課題組，在拓撲新物態研究中取得最新進展，他們發現硫化鐵化合物中存在一種交錯二聚型反鐵磁序，并且這種反鐵磁序會調制體系進入一種新的拓撲物態：拓撲晶體反鐵磁相。相關研究成果日前相繼發表在歐洲物理學會《新物理學雜
金屬所在堿土金屬單質中發現拓撲狄拉克節線量子態
金屬單質鈹具有十分罕見的性質，不但具有極輕高強的特點，而且是優異的等離子體面向材料（比如核聚變堆鈹毯），是反應堆中最好的中子減速劑，是透X射線的能力最強的金屬等。因此，鈹在原子能、火箭、導彈、航空、宇宙航行以及冶金工業中有重要作用。同時，鈹還具有特殊的電子結構，其電子輸運性質接近于半金屬，磁場條
中科院金屬所發現拓撲狄拉克節線量子態
最近，中科院金屬研究所沈陽材料科學國家（聯合）實驗室研究員陳星秋、博士生李榮漢等通過第一原理計算，在金屬鈹單質中發現拓撲狄拉克節線量子態。 金屬單質鈹具有十分罕見的性質，不但極輕高強，而且是優異的等離子體面向材料，但其特殊性質的機理依然成謎。另外，上述拓撲非平庸的表面態從上個世紀80年代起就先
拓撲半金屬材料研究取得新進展
最近，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在拓撲半金屬研究中取得新進展。研究人員通過SHMFF水冷磁體33T強磁場下的電輸運量子振蕩測量，給出了層狀化合物Nb3SiTe6為拓撲半金屬的實驗證據，相關研究結果在線發表在美國物理學會期刊Physical Review B上。?“拓
多位業內專家：中國凝聚態物理領域的春天已經到來
2018年年末，對中科院物理所研究員丁洪而言，好消息不止一個。在剛剛公布的中科院改革開放40年40項標志性重大科技成果中，他所從事的拓撲物態研究位列“面向世界科技前沿”15項之一。 與此同時，實驗室里，他帶領的團隊在一種特殊的拓撲材料中發現了一種非常規的手性費米子，通過摻雜可能實現三維拓撲超
靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究獲進展
近期，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心副研究員張警蕾與研究員田明亮課題組、浙江大學袁輝球課題組合作，在靜水壓調控拓撲材料ZrTe5能帶結構研究中取得新進展。相關研究結果以Disruption of the Accidental Dirac Semimetal State in ZrTe
馬約拉納零能模中近量子化的電導平臺發現了
馬約拉納費米子是由物理學家埃托雷·馬約拉納（Ettore Majorana）預言的一種基本粒子，其具有電中性且反粒子是自身。在凝聚態物理的材料體系中，被拓撲缺陷上束縛的馬約拉納準粒子，其產生湮滅算符滿足自共軛關系，通常呈現出零能電導信號，被稱為馬約拉納零能模。理論證明，馬約拉納零能模滿足非阿貝爾
解析不同類型磁性拓撲半金屬的磁結構
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心副研究員朱文卡、研究員張蕾，與華中科技大學教授田召明、安徽大學博士劉威等合作，利用穩態強磁場實驗裝置，解析出不同類型磁性拓撲半金屬的磁結構。相關高場實驗數據借助高場磁性測量系統在水冷磁體WM5上完成。相關研究成果分別以Criticalbehavio
拓撲量子計算的各種平臺及最新進展
2021年9月22日，拓撲量子計算進展研討會在北京舉行。這次研討會由中國科學院大學卡弗里理論科學研究所組織，由卡弗里所與中國科學院物理研究所共同舉辦。拓撲量子計算是利用拓撲材料中具有非阿貝爾統計的準粒子構筑量子比特、執行量子計算的研究方案。由于材料的拓撲穩定性，拓撲量子計算有望解決量子比特退相干
我國科學家首次觀測到Weyl半金屬手征磁效應
Weyl（外爾）半金屬的物性研究一直是凝聚態物理學的前沿熱點之一，其中Weyl半金屬材料的手征磁效應只存在于理論預言中，由于材料制備的困難和表征手段的缺乏，至今尚未在實驗室直接觀測到手征磁效應。 近日，南京大學于揚課題組與香港課題組合作，利用超導量子電路首次模擬出外爾半金屬能帶，并在此基礎上演
中國科大實現高維量子糾纏態的最優檢測
近日，中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在高維量子通信研究中取得重要進展。該團隊李傳鋒、柳必恒研究組與電子科技大學教授王子竹，以及奧地利科學院博士高小欽與教授Miguel Navascués等合作，首次實現了高維量子糾纏態的最優檢測。 量子糾纏是量子信息過程的核心資源，如何在實驗上制備
中國科大實現多模量子態長時間存儲
長距離量子通信的實現離不開量子中繼，其中量子存儲器是構建量子中繼的核心。由于冷原子系綜具有集體增強效應以及光譜一致性，可以有效地存儲光子的量子態，因此作為極具潛力的量子存儲器介質而備受青睞。眾多工作表明，將多模存儲器布局到量子網絡中，能大幅度提高信道容量，因此多模量子存儲器的實現對于構建高容量
中科大刷新量子糾纏態制備世界紀錄
記者從中國科技大學獲悉，該校合肥微尺度物質科學國家實驗室量子物理與量子信息研究部最近通過實驗，成功制備出超糾纏光子薛定諤貓態，糾纏量子比特數目最高達到十個，再次刷新了糾纏態制備的世界紀錄。此前的最大光子薛定諤貓態是六個光量子比特的糾纏態，也是這個研究部創造的。同時，該工作還演示了薛定諤
中國科大實現高維量子糾纏態的最優檢測
近日，中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在高維量子通信研究中取得重要進展。該團隊李傳鋒、柳必恒研究組與電子科技大學教授王子竹，以及奧地利科學院博士高小欽與教授Miguel Navascués等合作，首次實現了高維量子糾纏態的最優檢測。 量子糾纏是量子信息過程的核心資源，如何在實驗上
中國科大在拓撲相變量子模擬上取得重要進展
中新社合肥12月18日電 (記者 吳蘭)面包圈和茶杯拓撲等價，這是由于他們都有一個穿透的洞，而洞的個數是一個拓撲性質。 拓撲物態是當前物理研究的前沿和主流領域之一，為新材料、新器件的設計帶來了新的思路，乃至對人類深入理解宇宙基本粒子的性質都具有重要的意義。2016年，諾貝爾物理學獎便授予了在拓撲
鐵基超導體超導渦旋中馬約拉納零能模的拓撲本質
鐵基超導體超導渦旋中的馬約拉納零能模是當前人們關注的前沿問題。近日，中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員丁洪、中科院院士高鴻鈞與美國麻省理工學院教授Liang Fu通力合作，在鐵基超導體FeTe0.55Se0.45單晶樣品上發現了伴隨馬約拉納零能模出現的渦旋束縛態能級序列半整數
激光調控外爾準粒子的超快運動
拓撲量子態和拓撲量子材料的理論、實驗研究近年來方興未艾，成為凝聚態物理研究領域的重要前沿。拓撲序作為一種全新的物質分類概念，與對稱性一樣是凝聚態物理中的基礎性概念。對拓撲的深刻理解，關系到凝聚態物理研究中的諸多基本問題，例如量子相的基本電子結構、量子相變以及量子相中的許多無能隙元激發等。在拓撲材
潘建偉院士等合作在超冷原子體系實現理想外爾半金屬態
中國科學技術大學潘建偉院士、陳帥教授等與北京大學劉雄軍教授等合作，在超冷原子模擬拓撲量子材料方面取得重要進展。他們在國際上首次利用超冷原子體系實現了三維自旋軌道耦合，并構造出有且僅有一對外爾點的理想外爾半金屬能帶結構。該研究成果4月16日以研究長文形式發表于《科學》。 外爾半金屬是一類重要的
中國科學家首次證實量子相變中量子金屬態存在
記者11月15日從電子科技大學獲悉，該校牽頭與北京大學、北京師范大學、清華大學、美國布朗大學等相關專家組成的研究團隊，在國際上首次完全證實高溫超導納米多孔薄膜中量子金屬態的存在，為研究量子金屬態提供了新思路。該成果相關論文《超導—絕緣相變中的玻色金屬態》已在國際著名期刊《科學》上以“first
中國科大等首次實現高維度量子隱形傳態
中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽、劉乃樂等和奧地利維也納大學塞林格小組合作，在國際上首次成功實現高維度量子體系的隱形傳態。這是自1997年實現二維量子隱形傳態實驗以來，科學家第一次在理論和實驗上把量子隱形傳態擴展到任意維度，為復雜量子系統的完整態傳輸以及發展高效量子網絡奠定了堅實的科學基礎。論文以
中科大將量子隱形傳態搬入城市光纖
近日，中國科學技術大學教授潘建偉、張強等與相關單位合作，在合肥量子城域通信試驗網上首次實現了預先糾纏分發的獨立量子源之間的量子態隱形傳輸，為未來可擴展量子網絡的構建奠定了堅實基礎。相關成果9月19日在線發表于《自然—光子學》雜志。 量子隱形傳態是一種傳遞量子狀態的重要通信方式，是可擴展量子網絡
拓撲半金屬，Nodalline材料電子結構的新發現
中國科學院超導電子學卓越創新中心、上海微系統與信息技術研究所信息功能材料國家重點實驗室研究員沈大偉與副研究員劉中灝課題組，與中國人民大學教授王善才、雷和暢、劉凱團隊以及德國萊布尼茨固體物理材料研究所（IFW—Dresden）教授Sergey Borisenko研究小組成員進行合作，利用高分辨角分
全新量子材料“外爾—近藤半金屬”問世－可用于量子計算
近日，美國萊斯大學和奧地利維也納技術大學的研究人員聯合研制出一種全新的材料——“外爾—近藤半金屬”（Weyl-Kondo semimetal），其屬于量子材料這一物質類別，可用于量子計算等領域。圖片來源于網絡 量子材料擁有一些很“詭異”的屬性，有些屬性或許可在未來的技術創新包括量子計算等領域“
我國科學家發現狄拉克半金屬自旋密度波態
復旦大學物理學系修發賢課題組通過研究狄拉克半金屬ZrTe5在強磁場下的輸運性質，首次觀測到一種新奇的磁場誘導的自旋密度波態，這一發現為狄拉克半金屬的研究提供了新的角度和思路。相關研究成果發表于《自然通訊》。 狄拉克半金屬具有和石墨烯相似的能帶結構，它展現出高磁阻、高遷移率等優良電學性質。大量理
中國科大等在二維材料拓撲態研究領域取得系列進展
中國科學技術大學教授喬振華課題組與國內外同行合作，在二維體系拓撲量子態的理論研究方面取得系列進展。相關成果發表在《自然-納米技術》、《物理評論快報》和《物理學進展報告》上。 量子反常霍爾效應（即零磁場條件下量子霍爾效應）自石墨烯和拓撲絕緣體發現以來受到了凝聚態物理和材料科學領域的廣泛關注，并且
我國學者觀測到碳化鎢中的三重簡并點和費米弧表面態
中科院物理研究所極端條件七組丁洪研究員等確定了碳化鎢（WC）中三重簡并半金屬態的拓撲性質，合理解釋了表面態觀測結果。這是繼狄拉克半金屬和外爾半金屬之后確定的又一類具有拓撲非平庸性質的半金屬態。相關工作發表在Nature Physics期刊上。圖1. WC體態電子結構中存在三重簡并點。a）四重
外爾費米子與鐵磁自旋波共舞研究獲進展
外爾半金屬的費米面有且僅有孤立的能帶交叉點構成，因而其低能激發的準粒子可以用描述外爾費米子的外爾方程來刻畫，具有外爾費米子的零質量、確定手性等特征。雖然自由粒子形式的外爾費米子至今未能被實驗確認，但在外爾半金屬中卻能夠實現外爾費米子形式的準粒子，這為研究外爾費米子的行為提供了新途徑。固體中的外爾
我國科學家發現新型費米子
英國《自然》雜志6月19日在線發表了中國科學院物理研究所的一項最新成果，該所科研團隊首次發現了突破傳統分類的新型費米子——三重簡并費米子，為固體材料中電子拓撲態研究開辟了新的方向。該發現從理論預言、樣品制備、到實驗觀測的全過程，均由我國科學家獨立完成。 新型費米子的發現，是繼“拓撲絕緣體”“量
合肥研究院發現新的三重簡并拓撲半金屬
近日，中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究員田明亮課題組在拓撲半金屬材料研究中取得新進展。研究人員通過對層狀結構的PtBi2在40特斯拉高磁場下的量子輸運特性測量及第一性原理能帶計算研究，發現層狀結構的PtBi2是新一類三重簡并拓撲半金屬，相關研究成果在線發表在《自然-通訊》（Natu