中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳教授等与上海量子科学研究中心/上海人工智能实验室钟翰森研究员等同事合作，利用人工智能技术，实现了高度的并行性以及与阵列规模无关的常数时间消耗，在60毫秒内成功构建了多达2024个原子的无缺陷二维和三维原子阵列，刷新了中性原子体系无缺陷原子阵列规模的世界纪录。该方法为大规模中性原子量子计算奠定了关键技术基础。相关研究成果于8月9日以“编辑推荐”的形式发表在国际学术期刊《物理评论快报》上，并被美国物理学会《物理》期刊作为研究亮点专门报道。图1：实验装置示意图中性原子体系因优异的扩展性、高保真度量子门、高并行性和任意的连接性，成为极具潜力的量子计算和量子模拟平台。该体系使用光镊阵列囚禁中性原子，首先需要通过重排技术将初始随机填充的原子阵列转换成无缺陷原子阵列，在此基础上进行量子逻辑门操作。传统的重排方法受限于随阵列规模增长的时间复杂度、原子丢失、计算速度等，阵列规模停留在几百个原子的水平，难以进一步扩展。为攻克该难题，研究团队创新性地研发人工智能技术，实时驱动高速空间光调制器进行动态刷新，通过对光镊阵列位置和相位的精确控制，同时移动所有原子。在该工作中，研究团队
中国科学技术大学化学与材料科学学院、精准智能化学全国重点实验室与合肥微尺度物质科学国家研究中心的理论与计算化学研究团队武晓君研究组近日在交变磁体材料设计领域取得重要进展。该团队通过系统研究二维方晶格材料的对称性与磁序关系，建立了交变磁体（altermagnet）的普适性设计原则，并成功预测了一类具有显著自旋分裂效应的金属有机框架材料。相关研究成果以“Engineering Altermagnetic States in Two-Dimensional Square Lattices”为题，7月15日在线发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。交变磁体是一类具有零净磁化强度但存在动量依赖自旋分裂的新型磁性材料，其独特的对称性保护特性为自旋电子学器件开发提供了新思路。然而，现有研究多集中于无机材料体系，对材料结构-性能关系的系统性认识仍存在不足。研究团队从数学对称性角度出发，针对二维方晶格材料建立了交变磁体的设计框架。研究发现，交变磁态的实现需要满足两个核心条件：反平行自旋需占据Wyckoff位置多重度大于1的格点，同时磁空间群需满足特定对称性操作。基于这
中国科学技术大学自旋磁共振实验室林毅恒教授团队与香港中文大学袁海东教授团队合作，在量子纠缠态制备领域取得重要进展。研究团队利用离子阱系统的振动模式，在实验中演示可编程耗散工程方法，成功制备稳态的两模、三模和五模量子多体纠缠态。相关成果以“Programmable Multi-Mode Entanglement via Dissipative Engineering in Vibrating Trapped Ions”为题，于7月2日发表在国际学术期刊《Science Advances》上。多模纠缠态作为量子计算、量子通信与量子精密测量等领域的重要资源，如何实现稳定且可扩展的多模纠缠态备受关注。主要难点之一在于量子系统易受环境噪声干扰，也就是耗散现象，使得传统制备方法不得不将系统与环境隔离，以减少耗散影响。近年来，实验和理论研究带来新的思路，发现在精心设计下，耗散过程能转化为生成特定量子态的资源，即“耗散工程”，乃至于可以自发产生稳定的目标状态。然而，此前相关实验展示局限于单体或两体系统，多个玻色模式纠缠制备的实验实现仍然存在显著挑战。本研究通过对束缚钙离子链的激光精确操控，产生耗散的自
中国科学技术大学黄汉民教授团队原创性地提出了一种“自适应动态动力学拆分”（Adaptive DKR）新概念，实现了应用同一手性催化剂，在构建不同尺寸的环系过程中，产物手性中心的绝对构型随环尺寸“动态适应”性反转。这一颠覆传统认知的手性构建新概念为高效构建含多个立体中心的结构多样的氮杂多环化合物库提供了强大的合成方法学工具，并在应用于天然药物分子Martinellic acid全合成中取得显著突破（LLS短至9步、大于11%收率）。相关研究成果以“Adaptive dynamic kinetic resolution enables alteration of chiral induction with ring sizes”为题于6月23日发表在国际知名学术期刊《自然·化学》上。手性分子的精准构筑是现代合成化学的核心课题之一，尤其在药物研发中至关重要。新药开发研究表明，类似结构的手性杂环化合物中环元数或立体构型的微妙变化经常导致种子化合物药理活性、毒性及代谢特性等生物化学性质表现出显著差异。因此，对结构类似、包含不同尺寸环系及环上立体中心构型不同的分子家族进行的遍历研究在药物化学中十分
近日，中国科学技术大学物理学院张斗国教授课题组，在国际学术期刊《自然·通讯》上发表了题为“Large field-of-view plasmonic scattering imaging and sensing of nanoparticles with isotropic point-spread-function”的技术研究型论文。该研究依托微纳光学的光场调控技术，提出了一种基于一维光子晶体和贵金属薄膜的全方向表面等离激元照明器件。研究团队利用一维光子晶体的动量空间调控特性，精准调控照明光的透射角度，并利用这一特性来全方向激发贵金属薄膜负载的表面等离子体波。利用该全方向表面等离子体波做为近场照明光源，研究人员成功实现宽视场、高对比度以及高灵敏度的单颗粒探测成像。该单颗粒探测成像技术不需要复杂的光学系统对准，其结构紧凑，体积小易于集成化，可直接兼容到传统明场显微镜或便携式、集成化的成像系统上。该器件的提出使得表面等离子体散射光学显微镜摆脱了对高数值孔径油浸物镜或高折射率棱镜等体积庞大光学元件的依赖，将进一步推广表面等离子体散射光学成像技术在物理、材料以及大气科学等领域的应用。论文中，
中国科学技术大学自旋磁共振实验室林毅恒教授等人与理论合作者华中科技大学教授吕新友、四川大学特聘副研究员宾倩合作，在量子模拟方面取得重要进展。研究团队基于束缚离子体系，实验展示了量子拉比模型中宇称对称性保护的量子现象。该项研究揭示了对称性对量子系统的重要影响，同时也为基于对称性保护的量子器件提供了新的设计思路。该研究结果于5月16日以“Experimental Observation of Parity-Symmetry-Protected Phenomena in the Quantum Rabi Model with a Trapped Ion”为题，发表在《物理评论快报》上。对称性是物理学的核心概念之一，不仅构筑了诸多理论体系的基础，也在基础研究与实际应用之间架起桥梁。从氢原子光谱的精细结构解析，到量子相变、拓扑物态分类等前沿问题的研究，对称性始终贯穿于物理学发展的各个层面。作为描述光与物质相互作用的经典模型之一，量子拉比模型因其宇称对称性，使系统的动力学严格限制在守恒宇称的子空间中。该模型在量子光学、量子相变、临界动力学以及量子器件设计中具有广泛应用。尽管理论研究已预测宇称对称性
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