深圳先进院研发出新一代近红外量子点二维编码技术

<正>中科院深圳先进技术院蔡林涛研究组借鉴带隙工程(Band Gap Engineering)的理论,通过同时调节量子点组分与结构,首先合成小粒径的CdTe内核材料,然后在其表面原位生长一层CdS,并在包壳的过程中引入Cu2+离子,同时利用晶格应变及掺杂实现量子点波长和寿命的调节,发展了一种具有长寿命的近红外CdTe/CdS:Cu量子点。研究人员将这种量子点包裹在微珠     

离子注入制备Si基InAs量子点

利用离子注入法在Si(001)片上先后注入了In+和As+,注入剂量为1.5×1017cm-2,注入能量分别为210和150keV,然后对样品经过退火处理制备出了量子点材料,用透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观察了材料的截面像。     

D-谷胱甘肽及其同分异构体稳定的水相碲化镉量子点制备及其荧光性质的研究

使用5-D-谷氨酰-D-半胱氨酰甘氨酸(D-谷胱甘肽)及其同分异构体1-L-谷氨酰-D-半胱氨酰甘氨酸作为稳定剂,在水溶液中合成了碲化镉(CdTe)量子点.通过控制反应回流时间,研究了在不同的反应时间内由2种同分异构体稳定的CdTe量子点的紫外光谱,发现分子结构的细微差别能够引起量子点的表面状态不同,进而导致制备的量子点荧光性质不同.通过荧光光谱研究了2种分子稳定CdTe纳米粒子荧光性质的差异,并结合紫外-可见光谱,讨论了引起2种CdTe量子点荧光性质不同的原因.     

前沿物理

正二维量子磁体中的"幽灵软模"与KT物理中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心、北京航空航天大学、复旦大学和香港大学的合作研究团队孟子杨研究员等人借助张量重正化群与量子蒙特卡洛方法确认阻挫磁体材料TmMgGaO_4 (TMGO)的微观模型为量子伊辛模型,精准确定了其微观模型参数。研究论文发表于Nature Communications。据此,研究者预     

中国科学院基础科学研究成果综述(续)

1　物理学量子计算研究武汉物理与数学研究所在国际上首次实现了 7位的Ｄ Ｊ(Ｄｅｕｔｓｃｈ Ｊｏｚｓａ)量子算法和精确受控相移门。此前 ,国际上虽然实现了 7位Ｑｕｂｉｔ的“猫态” ,但不是算法 ,实现的算法最多只有 5位Ｑｕｂｉｔ。量子计算的理论研究也取得突破性进展 ,该     

信息科技

<正>基于星座的量子通信进展中科大潘建伟教授及其同事彭承志、张强等组成的研究组,成功实现了白天远距离(53km)自由空间量子密钥分发,通过地基实验在信道损耗和噪声水平方面有效验证了未来构建基于量子星座的星地、星间量子通信网络的可行性;相关研究发表于《自然—光子学》。世界首颗量子科学实验卫星"墨子号"目前已经在国际上成功实现了首次星地量子通信,然而由于阳光噪声的影响,"墨子号"卫星只能在夜晚工作,单颗该类低轨道卫星至少需要3天才能完成全球范围内地面站点的覆盖。     

未来的量子计算机

<正> 量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。当某个装置处理和计算的是量子信息,运行的是量子算法时,它就是量子计算机。传统计算机遵循着众所周知的经典物理规律,而量子计算机则是遵循着独一无二的量子动力学规律(特别是量子干涉)来实现一种信息处理的新模式。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。     

量子信息技术的新进展——五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态

由中国科技大学合肥微尺度国家实验室(筹)量子物理和量子信息部所完成的"五光子纠缠和开放目的的量子隐形传态"研究成果以Letter的方式发表在2004年7月1日出版的Nature上,欧洲物理学会和美国物理协会都对该工作进行了专题报道.本文介绍了该成果的研究背景,意义,内容.     

五光子的缠结

量子缠结——一种奇异的量子属性，即粒子立即就能知道遥远的伙伴粒子(partner particle)的状态——似乎对于执行量子计算中的一些步骤非常关键。来自中国科学技术大学的一个研究小组已经实现了5粒子缠结态，比先前纪录和标准量子纠错所必须的粒子数又增加了一个。研究人员先创建两对缠结光子对，通过一台分光器发送每一对光子中的一个并使它们缠结，然后再用第5个     

中国科学家利用量子相变实现大粒子数量子纠缠态的制备

正在国家自然科学基金项目(项目编号:91121005,91421305等)的资助下,清华大学物理系尤力教授与郑盟锟助理教授领导的冷原子研究团队在国际上首次利用原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的量子相变确定性地制备出对精密测量具有重要意义的量子纠缠态。有关研究成果以"Deterministic entanglement generation from driving through quantum phase transitions"(通过量子相变确定性产生量子纠缠)为题于2017年2月     

水的核量子效应研究进展

水之所以如此复杂,主要是源于水分子之间的氢键相互作用。人们通常认为氢键的本质为经典的静电相互作用,然而由于氢原子核是质量最小的原子核,其量子特性(量子隧穿和量子涨落)往往不可忽视,它们直接影响着氢键体系的结构与物性。如何实现对核量子效应的精准探测和描述是一个科学难题。本研究团队经过多年的努力,成功发展了一套对原子核量子态敏感的扫描隧道显微术和高效的全量子化计算方法,首次获得水分子的亚分子级成像并观察到氢核的协同量子隧穿,在国际上率先测定了氢键的量子成分,提出了"核量子涨落弱化弱氢键、强化强氢键"的物理图像。这些奠基性的研究成果澄清了核量子效应领域长期争论的关键问题,并引领了该方向的发展。     

基于专利计量的量子信息技术发展现状及对我国的若干启示

以智慧芽专利数据库的量子信息专利文献为数据源,基于专利计量的研究方法从时间、地域、专利申请人等多个层次进行专利数据分析,及时追踪量子信息技术发展态势,重点分析了发达国家的量子信息技术发展状况,挖掘典型机构和高价值专利。研究发现:量子信息技术正处于发展上升周期,美国是量子计算的强国,中国在量子通信稍占优势,量子保密通信、量子计算机是量子信息技术的研究热点。最后根据研究结果,提出要从国家层面做好量子信息顶层规划,加强基础研究,培养一批高水平人才,产学研融合发展,打造量子信息产业生态。     

精密(量子)测量时代下时空基准研究中的关键科学问题和核心技术

基于第316期双清论坛“精密(量子)测量时代下时空基准研究”会议内容,本文总结了我国在精密(量子)测量时代下时空基准研究所面临的国家重大需求,回顾了时空基准在国际国内的发展历程以及我们面临的挑战,凝练了该领域未来5～10年的重大关键科学问题和核心技术,建议在时空基准理论与方法、关键技术和设备研发、时空基准应用等相关领域重点攻关,并就科学基金重点资助项目给出了建议。     

量子信息的本质探究

20世纪90年代以来,量子信息研究已取得重大进展,对量子信息的哲学研究产生了极大的影响。目前对量子信息的涵义还存在争论。我们认为,量子信息与经典信息既有联系,更有本质的区别。量子信息以量子相干性和量子纠缠作为其基础。量子信息是指在量子相干长度之内所展示的事物运动的量子状态与关联方式,它是微观物质的属性。量子信息不是量子实在,而是作为量子实在的状态、关联、变化、差异的表现。     

量子计算和量子通信领域的探路者——清华大学物理系原子分子光物理所所长、第五届“全国优秀科技工作者”龙桂鲁

量子计算与量子信息是一个多学科的交叉研究课题,同时也是各种不同形式研究的交叉,涉及量子力学、信息学、计算机科学、密码学、数学、物理学的多个分支,如凝聚态物理、原子分子物理、光学等。清华大学物理系核物理教研室主任龙桂鲁从1998年开始进行量子计算与量子信息的研究工作,在他看来,量子计算与量子信息的研究是一个潜在的高新技术研究,如果量子计算机一旦真正运用,那会带来一个新的时代。作为量子计算和量子通信领域的探路者,多年来,龙桂鲁在这一领域开拓创新,取得了许多令世界瞩目的研究成果。他领导团队提出首个量子安全直接通信方案,开辟和引导了该研究方向;提出首个多方高维密集编码模型,发展了分布式量子通信理论;提出了分步传输和块传输方法;建立了量子搜索相位匹配理论,在科学研究中做出了突出的贡献。     

抵抗联合测量攻击的量子保密查询协议的分析

自从2011年Jakobi等人提出第一个基于量子密钥分发(QKD)的量子保密查询(QPQ)协议开始,基于QKD的QPQ协议由于其实用性已成为研究的热点,但其中部分协议至今依然存在着一些安全问题。例如通过使用量子存储,联合测量(JM)攻击严重威胁到QPQ协议的安全性。本文主要分析杨等人协议在个体攻击和JM攻击下的安全性,发现该协议使用的后处理方法不仅不能抵抗JM攻击,而且会使得数据库条目存在额外泄露隐患。     

量子通信

正"十二五"期间,在中科院、科技部、基金委、教育部等部门的支持下,中国科学技术大学积极推动量子通信朝着高速率、远距离、网络化的方向快速发展,聚集并凝练了一支优秀的研究队伍,承担了中科院战略性先导科技专项等一批重大项目,开展量子力学基本问题实验研究,系统地发展了可扩展的量子信息处理技术并应用于量子通信、量子计算和精密测量等多个研究方向,取得了广域量子通信技术的系统性关键突破,使得     

2012年诺贝尔物理学奖:操纵微观世界的单个粒子

与人们熟知的世界截然不同,自然界还存在着另类世界,被称为量子世界。一个世纪前,物理学研究进入了微观的粒子世界,这些粒子,包括原子、离子和光子。物理学家将物质分割成一个一个的微小单位(能量包),并称为量子。在量子世界中,粒子行为不遵从经典物理学规律,人类对量子的观测更是难上加     

量子通信安全性研究

随着量子通信的发展,安全问题引起了人们的极大关注。本文分析了量子通信安全的意义,并从密钥分发、量子加密和量子认证三个方面归纳了国内外量子通信安全问题的研究进展情况。最后,基于对量子通信安全存在的问题,指出了今后该领域的研究方向。     

量子计算的语形表征及其意义

量子计算研究是近年来量子力学最具潜力的发展方向之一。文章从探讨量子计算概念的提出入手,讨论了经典可逆计算的量子表征模式,接着分析了量子计算语形结构的特点,对比了量子计算与经典计算并行性的异同,考虑了测量中的塌缩对量子算法设计的影响,最后以前述的研究为基础讨论了量子计算的哲学意义。