学科: 凝聚态物理

长期以来，物理学家想知道超流体进一步冷却会怎样，近50年未解。新研究中，团队用石墨烯观察到超流体突然停止运动，转变为超固体，类似水结冰但发生在量子领域，为理解这种奇特量子态提供新线索。

标签: 激子 石墨烯 超固体 超流体 量子相变

为实现实用量子优势，研究团队开发出含15,000个位点的亚纳米精度原子量子点二维阵列新平台，成功模拟强相互作用低温物理，观测到金属-绝缘体转变，为量子材料模拟提供独特工具。

标签: 原子量子点 强相互作用费米子系统 模拟量子仿真 金属-绝缘体转变

固体中电子的特性由其所处的周期性势能图景决定。莫尔晶格的出现革新了纳米尺度势能图景的调控能力，但静电势能图景的直接成像一直难以实现。本文介绍原子单电子晶体管（atomic SET），这是一种新型扫描探针，利用范德华材料中的单个原子缺陷作为超高灵敏度、高分辨率的势能传感器，搭建于量子扭曲显微镜（QTM）平台。借助atomic SET，首次直接成像了典型莫尔界面（石墨烯与六方氮化硼对准）的静电势能，其具有近似C6对称性，对载流子密度依赖性小，即使无载流子时振幅仍约60 mV。理论表明对称性源于竞争对称性物理机制的微妙相互作用，而实测振幅远超理论预测，提示现有认知可能不完善。该探针空间分辨率达1 nm，能检测百万分之几电子电荷的势能，为多种量子现象的电荷序和热力学性质成像提供可能。

标签: 原子单电子晶体管 范德华异质结构 莫尔势能 量子扭曲显微镜 静电势能成像

电子电荷分数化是强电子相互作用的显著现象，分数量子霍尔效应中的任意子是典型例子。零场分数陈绝缘体（FCIs）作为其晶格类似物，检测困难。本研究在扭曲MoTe2双层中发现任意子-激子三聚体：轻微掺杂FCI态的光致发光出现新峰，红移且结合能比与e/3:e/5匹配，证实分数电荷，为FCI研究提供新探针。

标签: 任意子-激子三聚体 光致发光光谱 分数电荷 分数陈绝缘体

使用78量子比特超导量子处理器“庄子2.0”，通过结构化随机驱动（具n-多极时间关联的随机多极驱动协议），实验观测到多体系统中的长寿命预热相。预热寿命可通过驱动频率和多极阶数双重调控，随频率呈代数增长（标度指数2n+1），并观测到从面积律到体积律的纠缠标度转变。该研究为探索驱动系统非平衡物质相提供强大平台。

标签: 纠缠标度 超导量子处理器 随机多极驱动 非平衡动力学 预热相

近藤效应是重要的集体现象。大阪市立大学团队用有机-无机杂化材料构建自旋为1的近藤项链，首次实验证明其作用取决于自旋大小：自旋1/2形成单态，自旋1及以上稳定磁有序，为量子材料设计提供新策略。

标签: 磁有序 自旋大小 近藤效应 近藤项链模型 量子材料

交替磁性的发现部分源于补偿磁铁在高可扩展自旋电子技术中的研究，其与非常规超流相共享各向异性高次分波有序特性。本文综述其对称性、显微学和光谱学特征，阐述其作为d、g或i波补偿共线自旋有序的独特物相，对比传统铁磁体和反铁磁体，并结合实验进行理论讨论。

标签: 对称性 能带结构 自旋电子学 补偿共线自旋有序

传统观点认为电子像粒子般运动，能解释金属导电等现象，拓扑物质态理论也基于此（2016年诺奖）。但维也纳工业大学研究发现，在铈钌锡化合物（CeRu₄Sn₆）等量子临界材料中，电子失去粒子特性，拓扑态却依然存在。这表明拓扑态更具普遍性，为量子材料探索开辟新路径。

标签: 拓扑态 量子临界行为

物理学家发现，强相互作用原子构成的量子系统在持续驱动下未必持续吸热升温，反而会进入多体动力学局域化状态，动量分布冻结、能量不再增加，这源于量子相干性，对量子技术意义重大。

标签: 多体动力学局域化 能量吸收 量子技术 量子相干性 量子系统

非阿贝尔任意子的位置交换会以拓扑保护方式影响系统量子态。研究人员在高迁移率双层石墨烯范德华异质结中，用 Fabry-Pérot 干涉技术，在两个偶数分母分数量子霍尔态观察到相干阿哈罗诺夫 - 玻姆干涉。恒定填充因子下，干涉环内出现 2 个磁通量子的振荡周期，未显非阿贝尔统计特征，或因 1/2e 电荷准粒子或 1/4e 准粒子热展宽。空穴共轭态周期为预期一半，表明是 2/3e 而非 1/3e 准粒子干涉。控制填充因子偏差发现，体准粒子携带 1/4e 电荷，符合非阿贝尔任意子特性。

标签: 准粒子 分数量子霍尔效应 双层石墨烯 阿哈罗诺夫 - 玻姆干涉 非阿贝尔任意子