首页 - 新闻中心 - 新闻详情

NEWS

一维原子链缺陷两端零能束缚态首次“现身”

发布者:兴旺娱乐-兴旺体育app官网-兴旺娱乐手机版 浏览8次 【2020-06-15 02:59:23】

  1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。/ 更多简介 +

  可控非马尔可夫噪声通道中的量子费舍尔信息流研究获进展

  研究中获进展 ignoreapd=1

  广州生物院等揭示SOX2/DDX5与R-loop协同调控体细胞重编程为诱导多能干细胞的新机制

  研究发现氧依赖的分泌型细胞内吞体通道调控机制

  深海所呼吁关注我国南海鲸类动物所面临的生存威胁并提出相应保护建议

  地球环境所在南沙现代砗磲壳体氧同位素研究方面取得进展

  全球首套规模化太阳燃料合成示范项目试车成功—2020年第1季度

  中国科大“托珠单抗+常规治疗”进入新冠肺炎第七版诊疗方案—2020年第1季度

  中科院研发新冠病毒体外诊断试剂获批上市—2020年第1季度

  我国首台国产碳离子治疗系统获批注册上市—2019年

  百吨级无焊缝整体不锈钢环形锻件研制成功—2019年

  “中科发”系列水稻新品种选育成功获大面积示范应用—2019年

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  “龙宫”的“骨质疏松”或是太阳系早期行星的“典型症状”

  2.5亿年前 是谁“谋杀”了海洋中的八成生物

  科创中心(北京分院)召开分党组理论学习中心组学习扩大会

  地理资源所党委中心组召开2020年第3次学习会

  物理所党委召开中心组学习扩大会传达学习习总书记回信精神

  监审局党支部召开支委会专题研究“灯下黑”问题专项整治工作

  上海药物所与复旦大学上海医学院举行党建工作共建支部书记沙龙活动

  福建物构所举办60周年所庆形象标识发布仪式

  分子植物卓越中心2019级究生党支部开展“四史”教育主题党日活动

  中科院工会举办“当好主人翁 建功新时代”线上主题知识竞赛

  成都山地所举行“六一”亲子关爱才艺魅力展示活动

  成都分院机关召开青年理论学习小组专题学习会

  记者从北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授团队获悉,他们和美国波士顿学院汪自强教授等合作,首次在二维铁基高温超导体中一维原子链缺陷两端发现了马约拉纳零能模,为最终实现拓扑量子计算奠定了重要基础。

  近年来,研制超越经典计算机运算能力的量子计算机,已成为国际前沿焦点和各国实现量子超越的核心方向。然而量子计算面临的最大问题是,由于存在退相干效应,量子比特的运算需要更多比特数来纠错。因此,探索可容错量子计算——即对环境细节不敏感的拓扑量子计算,就成为最终实现规模化量子计算的重要途径。

  王健介绍说:“凝聚态物质中马约拉纳准粒子的零能束缚态被称为马约拉纳零能模,具备抗局域干扰和高容错的特性,被认为是实现拓扑量子比特的基础。”

  王健指出,目前探测马约拉纳零能模需要构造工艺复杂的异质结构,且进行观测需要极低温及外加磁场,这都给马约拉纳零能模可能的应用带来极大困难和挑战。

  在最新研究中,王健团队通过分子束外延技术,在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜,厚度约为0.59纳米,其超导转变温度约为零下211摄氏度,远高于块材Fe(Te,Se)的零下258摄氏度。

  据王健介绍,利用原位低温扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术,他们在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷,并在缺陷两端同时观测到了零能束缚态,而且发现该束缚态具有良好的抗干扰性,汪自强教授团队则对此提出了可能的理论解释。

  王健说:“这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发,具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势,为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。”

  该研究发表于9日的《自然·物理》在线版,得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、北京市自然科学基金和美国能源部基础能源科学基金的支持。

  记者从北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授团队获悉,他们和美国波士顿学院汪自强教授等合作,首次在二维铁基高温超导体中一维原子链缺陷两端发现了马约拉纳零能模,为最终实现拓扑量子计算奠定了重要基础。

  近年来,研制超越经典计算机运算能力的量子计算机,已成为国际前沿焦点和各国实现量子超越的核心方向。然而量子计算面临的最大问题是,由于存在退相干效应,量子比特的运算需要更多比特数来纠错。因此,探索可容错量子计算——即对环境细节不敏感的拓扑量子计算,就成为最终实现规模化量子计算的重要途径。

  王健介绍说:“凝聚态物质中马约拉纳准粒子的零能束缚态被称为马约拉纳零能模,具备抗局域干扰和高容错的特性,被认为是实现拓扑量子比特的基础。”

  王健指出,目前探测马约拉纳零能模需要构造工艺复杂的异质结构,且进行观测需要极低温及外加磁场,这都给马约拉纳零能模可能的应用带来极大困难和挑战。

  在最新研究中,王健团队通过分子束外延技术,在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜,厚度约为0.59纳米,其超导转变温度约为零下211摄氏度,远高于块材Fe(Te,Se)的零下258摄氏度。

  据王健介绍,利用原位低温扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术,他们在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷,并在缺陷两端同时观测到了零能束缚态,而且发现该束缚态具有良好的抗干扰性,汪自强教授团队则对此提出了可能的理论解释。

  王健说:“这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发,具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势,为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。”

  该研究发表于9日的《自然·物理》在线版,得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、北京市自然科学基金和美国能源部基础能源科学基金的支持。

  地址:北京市三里河路52号 邮编:100864