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江淮晨报>> 2017年9月13日 >>返回首页
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中国科大潘建伟团队
量子计算研究获突破
首次在超冷原子体系中观测到任意子激发

    晨报讯 9月12日,记者从中国科大了解到,该校潘建伟教授及其同事苑震生、陈宇翱等在国际上首次通过量子调控的方法在超冷原子体系中发现了拓扑量子物态中的准粒子——任意子,并通过主动控制两类任意子之间的交换和编织,证实了任意子的分数统计特性,向着实现拓扑量子计算的方向迈出了重要一步。国际权威学术期刊《自然·物理学》日前发表了该成果。

    组成物质世界的基本粒子通常根据其携带的自旋分为两类:自旋为整数的玻色子(如光子)和自旋为半整数的费米子(如电子)。但1977年挪威科学家Leinaas和Myrheim提出一个令人惊讶的理论:在二维空间中存在某种粒子,其行为服从介于玻色统计和费米统计之间的新的分数统计。美国物理学家、2004年诺贝尔物理学奖得主Wilczek将该类准粒子命名为“任意子”。

    十多年前,潘建伟研究团队就开始了对拓扑量子计算的研究并取得了一系列成果。近期,他们创造性地搭建了新的实验系统并开发了独特的量子调控技术,研发了自旋依赖的超晶格系统来囚禁和操控超冷原子,成功操控光晶格中约800个超冷原子同时产生了约200个四原子自旋纠缠态。他们首次观测到了四体环交换相互作用,并通过微波反转原子自旋的方法,实现了任意子之间的编织交换过程,首次在光晶格体系中直接观测到了任意子交换产生的分数拓扑相位。晨报记者 于巧妮

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