“求是人”两项成果入选《物理世界》“2015年十大突破”

 

 

“多自由度量子隐形传态”成果荣登2015年度国际物理学十大突破之榜首

 

潘建伟(右)和陆朝阳(左)

潘建伟教授:2005年度“求是杰出科学家奖”获得者

陆朝阳教授:2007年度“求是研究生奖学金”

2014年度“求是杰出青年学者奖”获得者

 

欧洲物理学会(Institute of Physics)新闻网站《物理世界》(Physics World)12月11日公布了2015年度国际物理学领域的十项重大突破。中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等完成的“多自由度量子隐形传态”的研究成果名列榜首(“Breakthrough of the Year”)。据悉,这是在中国本土完成的工作第一次获此殊荣。

 

今年年初,《自然》杂志以封面标题的形式发表了中国科大团队在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态这一研究成果。这项工作打破了国际学术界从1997年以来只能传输基本粒子单一自由度的局限,为发展可扩展的量子计算和量子网络技术奠定了坚实的基础。国际量子光学专家Wolfgang Tittel教授在同期《自然》撰文评论:“该实验实现为理解和展示量子物理的一个最深远和最令人费解的预言迈出了重要的一步,并可以作为未来量子网络的一个强大的基本单元”。

 

据了解,《物理世界》网站在每年年底会组织评选出十项在世界范围内引起轰动的物理学成果。往年入选国际物理学十大突破之榜首的成果有:2014年,欧洲航空局罗塞塔号探测器着陆彗星;2013年,南极观察站探测到宇宙高能中微子;2012年,欧洲核子中心发现希格斯玻色子。

     

“外尔费米子研究”入选2015年度国际物理学十大突破     

 

中科院物理所外尔费米子研究团队

从左至右分别为戴希、方忠、翁红明、钱天、丁洪、陈根富

方忠教授、戴希教授曾获2011年度“求是杰出科技成就集体奖”

陈根富教授曾获2009年度“求是杰出科技成就集体奖”

 

另外,中科院物理所研究团队的“外尔费米子研究”亦入选其中。外尔费米子(Weylfermions)是一种无质量且具有“手性”的电子,未来将可能在量子计算机、低能耗器件等方面有重要应用。 1929年德国科学家外尔Weyl提出——存在一种无“质量”的可以分为左旋和右旋两种不同“手性”的电子,这种电子被称为“外尔费米子”。

 

但是80多年来,科学家们一直没有能够找到合适的材料,可在实验中观测到外尔费米子的存在。 通过对拓扑半金属材料进一步的深入研究,中科院物理所方忠团队预言了在TaAs等材料体系中可实现两种“手性”电子的分离,并且这一系列材料更利于实验测量验证。随后国内外多个研究组开始了竞赛般的实验验证工作。2015年初物理所实验团队成功在TaAs晶体中发现了这类特殊的电子,外尔费米子终于第一次展现在科学家面前。

 

此外普林斯顿大学的研究团队也做了相似的工作,MIT的研究团队则在光子晶体中观测到了外尔费米子的行为。 具有“手性”外尔费米子的半金属能实现低能耗的电子传输,有望解决当前电子器件小型化和多功能化所面临的能耗问题,同时外尔费米子具有拓扑稳定性,可以用来实现高容错的拓扑量子计算。

 

《物理世界》“年度十大突破”自2009年发布以来,在学术界具有重要权威性,入选的科学研究要符合:具有至关重要性;对科学知识有显著推进;理论与实验具有紧密联系;为所有物理学家普遍关注等条件。

Copyright © 2013 Qiu Shi Science and Technologies Foundation. All rights reserved.

香港中環皇后大道中31號陸海通大廈12樓