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<正>单元素二维拓扑绝缘体锗烯面世科技日报2023年5月17日报道，荷兰科学家研制出首个由单元素组成的二维（2D）拓扑绝缘体锗烯，其仅由锗原子组成，还具有在“开”和“关”状态之间切换的独特能力，这一点类似晶体管，有望催生更节能的电子产品。2023年5月12日，相关研究刊发于《物理评论快报》杂志。为制造这种令人兴奋的材料，研究人员将锗和铂熔化在一起，当混合物冷却时，锗铂合金顶部的一薄层锗原子排列成蜂窝状晶格，这个二维原子层被称为锗烯（Germanene）。     

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<正>迄今最薄芯片级光线路2D波导面世科技日报2023年8月14日报道，美国芝加哥大学科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文称，他们研制出迄今最薄的芯片级光线路——二维（2D）波导。这款只有几个原子厚的玻璃晶体可捕获和携带光，而且效率惊人，可将光传播长达一厘米的距离，在光基计算领域，这是非常遥远的距离，有望为新技术开辟道路。     

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<正>二维重费米子材料首次创建科技日报2024年1月18日报道,美国哥伦比亚大学研究人员合成出第一个二维重费米子材料。这种新材料是由铈、硅和碘组成的层状金属间化合物晶体（CeSiI）。它具有比普通电子更重的电子,是探索量子现象的新平台。研究成果于2024年1月17日发表在《自然》杂志上。     

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<正>科学家首次观察到量子隧穿效应科技日报2023年3月1日报道，在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布鲁克大学物理学家首次在实验中观察到了这种效应，这是有史以来观察到的最慢的带电粒子反应。相关研究论文2023年3月1日发表在《自然》杂志上。     

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<正>真空中控制量子随机性首次实现科技日报2023年7月13日电，据最新一期《科学》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员在量子技术方面取得了一项里程碑式的成就，首次展示了对量子随机性的控制。这不仅让科学家能重新审视量子光学中几十年前的概念，还开启了通向概率计算和超精密场感测领域更深处的大门。研究人员将重点放在量子物理的一种独特性质上，即所谓的“真空涨落”（也称为量子涨落）。     

Kerr-介质腔中系统的量子性质

研究了在充有Kerr-介质腔中一个二能级原子通过双光子过程与一单模腔场相互作用的动力学问题，阐明了适当组合原子-场的失谐δ和非线性参数X可得到周期性的动力学现象，考虑了量子系统的统计性质，给出了光子数分布和原子反转，分析了场的纯度。     

二维谐振子的双波函数描述

用双波函数的量子理论研究二维谐振子力学量的时间演化方程及经典近似；证明了二维各向同性谐振子角动量守恒。     

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<正>具有千个晶体管的二维半导体问世2023年11月13日,据最新一期《自然·电子学》报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究人员提出了一种基于二硫化钼的内存处理器,专门用于数据处理中的基本运算之一：向量矩阵乘法。这种操作在数字信号处理和人工智能模型的实现中无处不在,其效率的提高可为整个信息通信行业节约大量能源。     

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<正>迄今最小最快纳米激子晶体管问世科技日报2023年4月17日报道，漫威的人气角色蚁人如何从他小小的身体中产生如此强大的能量？秘密在于他衣服上的晶体管可放大微弱信号并对其进行处理。但以传统方式放大电信号的晶体管会损失热能并限制信号传输速度，从而降低性能。韩国浦项科技大学与俄罗斯圣彼得堡国家信息技术、机械学与光学研究型大学共同开发出一种纳米激子晶体管，其使用基于异质结构的半导体中的层内和层间激子，克服了现有晶体管的局限性。该研究于2023年3月1日发表在国际纳米研究领域权威期刊ACS Nano杂志上。     

纳米一维单原子晶体颗粒的原子均方位移

应用格林函数理论，推导了纳米一维单原子晶体颗粒的原子均方位移公式。数值计算结果表明，在高温近拟下，所有原子的均方位移与温度成正比，纳米晶体颗粒内部原子的均方位移小于表面原子的均方位移。随纳米晶体颗粒的尺寸增加，表面和中央原子的均方位移都增加，而纳米晶体颗粒中的所有原子的均方位移的平均值也增加。     

单模激光器的量子理论分析

给出了单模激光器的量子理论，针对两能级原子介质，研究激光器的三种工作状态，并将量子理论结果与兰姆的半经典理论结果进行比较。     

二维六角氮化硼光学性质的应变调控

采用第一性原理方法研究了二维单原子层六角氮化硼(hexagonal boron nitride,H-BN)在不同应变状态下的光学性质.计算结果表明:二维单原子层H-BN光学性质对晶格应变敏感;在平面对称和非对称应变下,随着晶格常数的增大,原子层H-BN的介电函数峰都发生红移;在非对称应变下,由于对称性破坏,单层H-BN表现出各向异性的光学性质.这些结果表明,平面内应变可以有效地调节H-BN的光学性质.     

改变光波传输方向的两个无损耗光子晶体波导模型

通过研究二维光子晶体的晶格结构、介质柱折射率、介质柱占空比,得到三者与带隙宽度的分布关系,再进一步结合其衍射效率研究各种缺陷模式,得到多种缺陷模式的衍射谱结构,并由此提出多种二维光子晶体波导的传输构型,结合介质柱占空比对带隙的影响,提出介质柱占空比优化方案,从而设计出理论上效率优异的光子晶体波导结构。     

正方形晶格中的不稳定性研究

讨论二维正方形晶格中次近邻原子作用对Ｐｅｉｅｒｌｓ不稳定性的影响，研究结果表明，次近邻作用的加强将使Ｐｅｉｅｒｌｓ不稳定性减弱，在一定条件下能使它消失。     

原子—腔耦合系统中光子数分布的时间演化行为

采用量子主方程方法通过计算光子数分布随时间演化来研究一个二能级原子与单模腔耦合的系统的量子统计.在好腔和坏腔的条件下,讨论了光子数分布随纯失相、原子自发辐射率以及腔场衰减率改变的时间演化行为.研究表明无论好腔条件下还是坏腔条件下,腔场内的光子都先成亚泊松分布,最终趋于泊松分布.     

单原子激光光场的相干性和光子统计分布

采用量子主方程方法来研究一个二能级原子与单模腔耦合的耗散系统的平均光子数与二阶量子相干度随时间的演化行为.结果表明在好腔和坏腔条件下,两腔的腔场的光子二阶量子相干度都受到原子所受真空阻尼率γ变化的明显影响.不同的是,在坏腔条件下,光子的统计分布在受真空阻尼率γ的影响时表现的并不明显,而在好腔的条件下将会变得比较明显.     

基于腔QED的原子纠缠态的制备过程

为了制备量子纠缠态这种有用的量子信息"资源",在共振相互作用的腔量子电动力学技术方案的基础上,讨论了一种原子纠缠态的制备过程.提出了制备最大的纠缠态--GHZ态及非最大纠缠态--W态的方案.两种态的最大区别是:GHZ态的任意两粒子是可分态,多粒子才是纠缠态;而W态的任意两个粒子都是纠缠态,则对于W态的多粒子来说,即使丢失其中一个或多个粒子,剩余的两粒子仍然保持纠缠.该过程有望用现在的腔量子电动力学实验技术实现.     

霜层生长初期冰晶体结构实验研究及分形分析

通过自行研制的图像放大及采集系统,对霜层生长初期冰晶体的形态进行了显微观测,得到了不同生长条件下冰晶体的图像.随后采用数字图像处理的方法,将原图像转换为二值图,并使用计盒维数的方法对图像进行了分形分析.结果表明,充分发展的树枝状冰晶体在一定的尺度范围内具有分形特征,并求得其分形维数;而尚未充分生长的冰晶体则不具有分形特征.最后讨论了分形维数在研究霜层生长过程中的意义,为建立更加符合实际情况的霜层生长模型提供了基础.     

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<正>史上最短电子脉冲问世德国科学家捕捉到一个破纪录的最短电子脉冲——仅有53 as(1 as为10～18 s)。其速度之快足以让更精确的电子显微镜在原子水平上捕捉清晰、静止的图像，而不是模糊的图像。它还可以加快计算机芯片的数据传输速度。相关论文2023年1月25日发表于《自然》。     

我国科学家证实真实量子体系存在操控速度极限

2022年3月15日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员冯芒团队与郑州大学、广州工业技术研究院、河南大学等单位合作,利用超冷40Ca+离子所构造的量子模拟试验平台,设计并试验展现了可控的量子非平衡热力学过程,在单原子层面上首次高精度地验证了"远离平衡状态的量子体系的操控速度受制于体系的熵产生率"这一全新的量子...