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中国科学院“庄子”芯片41超导量子比特模拟“侯世达蝴蝶”拓扑物态（图）
庄子芯片 超导量子 拓扑物态
2023/9/12
随着超导量子比特实验技术和其他技术路线体系的快速发展，量子计算领域已进入了含噪声中等规模量子（NISQ）时代。在这样的时代里，超导量子计算力图在多比特集成、长退相干时间和高控制精度等方面取得了更大进展，并利用高精度的量子操作和独立可寻址的状态读出，来模拟和观测那些在真实材料体系中难以实现的各种新奇物理。
一种具有MWW拓扑结构特征的钛硅分子筛及其合成方法。该种Ti-MWW分子筛的硅钛比（原子比）范围在10～1000之内，以及一种离子热二次合成制备Ti-MWW分子筛的方法。将钛源、离子液体和富含Si-OH基团的MWW分子筛按照一定的比例和投料方法混合均匀，在一定温度下晶化一定时间，经分离、洗涤、干燥得到Ti-MWW分子筛，晶化产物可以直接作为催化剂或催化剂载体使用。该Ti-MWW分子筛在酚类羟基化、...
二维笼目（kagome）晶格体系材料由于其独特的晶体构型和拥有平带、范霍夫奇点和狄拉克锥等特殊的电子结构，为研究超导、电子关联以及拓扑及其相互作用提供了一个理想的平台。其中笼目超导体AV3Sb5 (A=K, Rb和Cs)因其新颖的电荷密度波序、向列相序以及展现出的反常霍尔效应和可能的非常规超导电性等，尤其激发了人们在笼目体系中寻找新奇物性的广泛兴趣。探索具有类似笼目结构的新材料和对其特征电子结构的...
中国科学院物理研究所永磁薄膜材料中拓扑增强的室温大反常能斯特效应（图）
永磁薄膜材料 拓扑 热电器件
2023/8/15
反常能斯特效应（anomalous Nernst effect，ANE）是一种横向的热电效应，即铁磁材料在受温度梯度影响时产生的一种与温度梯度方向和自发磁化方向相垂直的电势差。反常能斯特效应克服了正常能斯特效应需要在强磁场下才能实现的缺点，并且所产生热电压方向与热流方向相互垂直。因此，基于此效应制作的热电模块具有良好的延展性与方向性，在热电器件应用方面具有独特的优势（图1a，图1b）。 但是，如何...
由南京大学（王锐副教授、杜灵杰教授、王伯根教授）、美国麻省大学大学艾姆赫斯特分校（Tigran Sedrakyan副教授）、北京大学（杜瑞瑞教授）组成的合作团队在电子-空穴关联系统中激子拓扑序的研究方面取得了重要进展。 该工作在理论上提出了关联激子由于阻挫效应导致强量子涨落所产生的玻色子拓扑序的新机制；实验上在电子-空穴浓度不平衡的InAs/GaSb量子阱中观察到了通过激子形成的时间反演对称破缺的...
宁波材料所在基于拓扑晶体的手性分子识别方面取得进展（图）
拓扑晶体 手性分子 识别 磁性相变
2023/7/13
性及对称是自然界的基本准则之一。从建筑、艺术到绘画，无一不充满着对“对称”和“手性”这一原则的利用。同时，手性也与生命科学、医药学、材料学甚至生命起源息息相关。比如，目前世界在售的前20种主要药物中，超过七成是手性药物，且只有特定手性药物分子才具有治疗作用。右手构型的沙利度胺具有抑制妊娠反应的功效，而左手构型却导致了万余名畸形胎儿的出生及死亡悲剧。此外，任何由氨基酸及DNA构成的生命，无论它存在于...
2023年6月5日日，稳态强磁场实验装置（SHMFF）用户半导体超晶格国家重点实验室（中科院半导体研究所）王开友研究员课题组、常凯院士课题组，利用SHMFF高灵敏磁力显微镜系统（MFM），首次在天然金属反铁磁Mn3Sn/Pt异质结构中实现了室温斯格明子的发现。相关研究成果发表在Advanced Materials上。
在合成频率维度中实现拓扑相位提取（图）
合成频率 人工物理系统 光学空间 国家自然科学基金
2023/5/26
过去十几年，拓扑物相的研究从凝聚态物理拓展至诸多不同的物理分支领域，包括人工物理系统，激发了在各领域中对拓扑相的广泛研究。人工合成维度的研究是通过耦合系统内在的自由度，模拟粒子在晶格中的运动，构建一个人工合成的晶格。光子体系中可以利用的自由度十分丰富，例如光子的频率、轨道角动量、空间模式、脉冲的时序等。合成维度使研究者可以在相对简单的低维光学空间中研究高维的物理问题，极大简化器件的结构设计，也可以...
调控电子的多种量子自由度，例如自旋、谷、轨道、旋度等是构筑新型功能器件的物理基础。拥有自旋轨道锁定拓扑表面态的拓扑量子材料是一个研究调控拓扑保护量子态多自由度的理想材料体系。二维的拓扑表面态在强磁场下将会发生朗道量子化现象，利用朗道能级谱学，可以精细测量拓扑表面态量子自由度的变化，从而进一步调控量子自由度。2023年来研究人员发现，过渡金属硫属化合物（TMDs）是一个含有丰富拓扑物性的体系。例如，...
调控电子的多种量子自由度，例如自旋、谷、轨道、旋度等是构筑新型功能器件的物理基础。拥有自旋轨道锁定拓扑表面态的拓扑量子材料是一个研究调控拓扑保护量子态多自由度的理想材料体系。二维的拓扑表面态在强磁场下将会发生朗道量子化现象，利用朗道能级谱学，可以精细测量拓扑表面态量子自由度的变化，从而进一步调控量子自由度。近年来研究人员发现，过渡金属硫属化合物（TMDs）是一个含有丰富拓扑物性的体系。例如，TMD...
研究揭示拓扑声学中的角模式反常现象（图）
拓扑声学 角模式 反常
2023/4/21
拓扑声学研究起源于利用声学人工结构实现凝聚态物理中复杂拓扑物理机制的过程。此后，拓扑声学为实现声场的定向调控提供了前景可观的新思路。然而，已有研究多基于凝聚态物理中贝里曲率的概念分析体系的拓扑性质，但该方法已不再适用于具有各种复杂晶体对称性的声学拓扑结构。此外，声波作为经典波缺少限制拓扑态频率的对称性，导致大量的声学拓扑态湮灭在体连续谱中，从而无法被实验观测和调控利用。
中国科学院物理研究所专利：实现拓扑量子比特的装置和相应的制备方法
中国科学院物理研究所专利：拓扑光子晶体光纤、光纤预制棒、及其制造方法
近期，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心研究团队等利用透射电镜定量电子全息磁成像技术，在单轴手性磁体Cr1/3NbS2中发现了磁孤子向磁斯格明子的拓扑相变。相关研究成果发表在Advanced Materials上。
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院冯芒研究团队与广州工业技术研究院、湖南师范大学、美国宾夕法尼亚州立大学等合作，利用超冷40Ca+离子实验平台（图1），实验实现了国际上首个基于刘维尔奇异点的拓扑量子热机并展现了其动力学行为。该热机的工作物质是一个开放的（非厄米）单比特量子体系.这样的体系中存在本征能量的简并点（即本征态和本征能量塌缩到一点），称“刘维尔奇异点”（LEP）。研究通过改变量子...