我校郭光灿院士团队李传锋、陈耕等人与复旦大学周游、意大利那不勒斯费德里克二世大学Alioscia Hamma等人合作,在基于测量的量子计算(measurement-basedquantumcomputation,MQC)的魔术资源理论研究中取得重要进展。团队首次提出了“注入魔术资源”(invested magic resources)和“潜在魔术资源”(potential magic resources)两个核心概念,如同为量子计算过程配备了精确的“标尺”和标准的“量杯”,揭示了量子计算优势的积累过程。该理论为理解和量化量子计算的计算能力提供了全新的视角,并为设计更高效的量子算法指明方向。相关成果于10月16日以“Invested and Potential Magic Resources in Measurement-Based Quantum Computation”为题发表在国际知名期刊Physical Review Letters上。量子计算之所以能够超越经典计算,其核心优势之一在于它能够利用独特的“魔术”(magic)资源——由Kitaev等人提出的T态或门操作。然而在计算过
近日,中国科学技术大学龚兴龙、邓华夏教授团队在力学超材料设计领域研究取得重要进展,相关研究成果于10月8日以“Stiffness Reprogrammable Magnetorheological Metamaterials Inspired by Spine for Multi-bit Visual Mechanical Information Processing”为题发表在国际期刊《Science Advances》上。磁流变机械信息处理超材料目前的机械信息处理方式难以实现高密度、可重编程和直观可视的信息处理功能,严重制约了机械信息系统在极端环境下的应用潜力。因此,开发兼具高编码密度、可重构性与可视化读取能力的机械超材料,仍是当前面临的重要技术挑战。针对该问题,本研究借鉴人类脊柱结构与功能特点,构建了具有刚度可重构特性的磁流变超材料(SRMM)。研究显示,磁流变脊柱梁(MRS)通过磁控双稳态转换可以实现显著刚度变化(达40倍),是该材料实现高密度信息编码(可达“10”比特)的关键机制。基于这一原理,研究团队结合力学发光材料,通过机械能-光能转换机制,实现了信息状态的实时可视化读取
近日,我校单分子科学团队利用基于扫描探针的“多合一”综合物性表征技术,结合在位表面合成技术,在n型掺杂的单条聚合物中实现了一种准粒子—极化子的超晶格结构,并揭示了其高度耦合的晶格畸变、多带电荷密度波与振动模式退简并特性。该成果以“Polaron superlattices in n-doped single conjugated polymers”为题,于9月24日在线发表于《自然•纳米技术》。在高掺杂浓度下,多极化子(multiplepolarons)的存在涉及复杂的多体相互作用,这些相互作用显著影响材料的电子学和输运性质。高度耦合的电子态与振动态的空间分布特征,对于从微观层面理解极化子间相互作用至关重要,但对其原子级分辨的精密探测仍是一项巨大的挑战。理论预言共轭聚合物中电荷载流子主要为极化子,其准一维的特性使其成为捕捉并研究相互作用极化子的理想平台。该研究团队近期发展的多域多参量综合物性表征技术(Science 371, 818–822 (2021)),为在单化学键尺度探究表征原子级精准构筑的共轭聚合物中的极化子波函数提供了可能。该团队利用表面精准合成技术,在具有较小功函数的银单晶
中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心与物理系的陈仙辉研究团队与上海前瞻物质科学研究院曾桥石研究组、安徽大学葛炳辉研究组合作,近日在混合型Ruddlesden–Popper(RP)结构镍酸盐La5Ni3O11单晶中发现高压诱导的高温超导电性,该新结构超导体的发现拓展了镍基高温超导体材料家族,为高温超导机理研究提供了一个新的材料体系。相关研究成果于9月5日以“Pressure induced superconductivity in hybrid Ruddlesden‒Popper La5Ni3O11single crystals”为题在线发表于《自然·物理》杂志。上个世纪八十年代中,在发现铜氧高温超导体之后,人们期待在具有类似结构的镍氧化物材料中实现高温超导电性。直到2019年,美国科学家首次在具有无限层NiO2平面的Nd1-xSrxNiO2薄膜材料中实现了超导转变温度(Tc)9 - 15 K的超导电性,这一发现重燃了人们对镍基超导体的浓厚兴趣。2023年,中国科学家相继在具有双层NiO2平面的La3Ni2O7和具有三层NiO2平面的La4Ni3O10中发现高压诱导的超导电性,并且超导
中国科学技术大学傅尧教授、陆熹副教授、徐允河教授在碳-碳偶联合成手性有机硅烷方面取得进展。研究团队开发了丰产金属钴催化体系,成功实现硅基团导向的立体选择性碳-碳偶联反应,突破了传统不对称偶联对配位基团或共轭体系的依赖,为手性有机硅烷的精准合成提供了高效新方法。该研究成果于2025年8月22日以“Modular construction of α- or β-stereogenic organosilanes and organogermanes via enantioselective alkene hydroalkylation”为题发表在《自然•合成》(Nature Synthesis)。图1.碳-碳偶联合成手性有机硅烷、锗烷有机硅烷在现代药物化学与复杂分子合成领域具有重要价值。作为碳的生物电子等排体,硅原子独特的原子半径与电负性差异可显著调控候选药物分子的亲脂性、膜渗透性等生理活性。在天然产物全合成领域,含硅手性模块已成为构建复杂分子的关键中间体。因此,发展手性有机硅烷的高效精准合成方法具有重要的科学意义。烷基偶联反应通过碳链增长和碳骨架构建,成为创制复杂有机分子的重要策略。过渡
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
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