学科: 量子科学与技术

量子计算机容易受局部噪声干扰。本研究首次在54量子比特设备上成功制备出基于S₃群的非阿贝尔拓扑序态，通过‘编织’加‘融合’两种操作，实现了通用量子逻辑门，为构建容错量子计算机提供了新路径。

标签: S₃量子双模型 任意子融合 容错量子计算 拓扑量子计算 非阿贝尔任意子

科学家用2.4万个超冷原子造出一个微型量子‘宇宙’，发现‘时间’并非外在钟表的产物，而是系统内部无序度（熵）变化自然产生的——粒子分布变或不变，时间就走或停。这为理解时间本质提供了首个实验室实证。

标签: 时间涌现 熵时间 超冷原子 量子宇宙模拟 量子时间

本文介绍Quantinuum公司最新98量子比特离子阱量子计算机Helios。它采用创新的‘量子电荷耦合器件’（QCCD）架构，实现全连接、高保真度操作，单比特门误差仅2.5×10⁻⁵，两比特门误差7.9×10⁻⁴，远超经典计算机模拟能力，标志着量子计算在规模与精度上取得重大突破。

标签: 全连接架构 实时编译 离子阱量子计算机 量子电荷耦合器件 高保真度量子门

量子设备天生存在误差，产生的随机数也不够“纯粹”，无法直接用于密码学等关键场景。本文报道了一项实验：利用超导量子电路，首次在真实设备上实现了“随机性放大”技术。该技术不依赖设备内部结构，仅通过无漏洞贝尔实验即可将有缺陷的随机源升级为高安全性随机数，且已被证明无法用经典方法实现——这标志着一项明确的量子优势。

标签: 设备无关 贝尔实验 超导量子电路 随机性放大

量子系统通常会快速‘失忆’，失去初始状态信息。本研究首次在金刚石中数万个相互作用的氮空位（NV）自旋上，实验观测到一种叫‘动力学冻结’的新现象：通过精准调控微波驱动，让自旋磁化强度长时间稳定、并产生微小振荡，寿命比常规极限长10倍以上；并据此开发出新型交流磁场测量技术，灵敏度提升2.7倍。

标签: 动力学冻结 量子多体系统 量子磁力计 非平衡量子动力学

科学家发现，在一维（如极细的原子链）量子系统中，粒子交换行为不再只是‘全同或相反’两种模式，而是可以连续调节——这类新型准粒子叫‘任意子’。它既非玻色子也非费米子，有望革新对量子世界基本规律的理解。

标签: 一维量子系统 交换相位 任意子 全同粒子 量子统计

本文利用Quantinuum公司H2离子阱量子计算机，首次在数字量子模拟中清晰观测到‘热化’现象：一个非均匀量子态随时间演化逐渐变得均匀，就像热水倒入冷水中最终温度变均匀一样。该过程依赖于高精度量子门（保真度达99.94%），其速度远超经典计算机的模拟能力，证明了当前量子设备已能有效研究连续时间下的复杂物理行为。

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量子系统有没有‘记忆’？过去人们只盯着量子状态变化来判断，但新研究发现：从另一个角度看（可观测量如何随时间变化），同一系统可能突然‘显现出记忆’。这说明量子记忆比想象中更复杂，不能单靠一种方式理解。

标签: 可观测量 海森堡绘景 薛定谔绘景 量子噪声

热水比冷水结冰更快？这个看似违反常识的现象叫‘姆潘巴效应’。最新研究发现，它不仅存在于水和冰淇淋中，还出现在磁铁、塑料甚至量子原子系统里。科学家找到了统一解释：远离平衡态的系统有时反而能更快回到稳定状态，这可能让量子计算等技术更高效。

标签: 姆潘巴效应 统一理论 量子加速 量子计算 非平衡态

科学家发现一种新型材料，其内部同时存在两种‘几何冲突’：磁性原子间的排列冲突和电子成键方式的冲突。这种双重冲突可催生奇特的量子磁态，未来或有助于调控量子纠缠等关键量子特性，为量子技术提供新思路。

标签: 三角晶格 几何受挫 应变调控 量子磁态 键受挫