量子材料

在科技飞速发展的今天，量子力学作为物理学的一个重要分支，持续引领着人类对微观世界的探索。量子计算、量子通信等前沿技术的涌现，展示了量子力学在解决复杂问题、提高计算效率方面的巨大潜力。然而，要实现这些技术的广泛应用，我们仍需要深入研究量子材料的性质，特别是那些能够在费米能级上产生平坦电子带的材料。

在当今科技飞速发展的时代，量子科技的进步尤为显著。量子材料，作为量子科技的基石，一直是研究人员关注的焦点。为了深入探索和理解这些材料的独特性质，研究人员不断寻求创新的工具和方法。在这个背景下，科学家们取得了重要的科研进展。他们开发了一种新的计算工具。这一工具的开发不仅是科研领域的一大突破，也为量子技术的进一步应用奠定了基础。

据《自然》杂志16日报道，英国剑桥大学领导的一个国际研究团队找到了一种控制有机半导体中光和量子“自旋”相互作用的方法，即使在室温下也能发挥作用，为潜在的量子应用开辟了新前景。

著名的科学家爱迪生 (Thomas Edison) 经过多次的试验、失败、再试验，在一天傍晚，爱迪生和助手们成功地把炭精丝装进了灯泡。实验通常很耗时（爱迪生的团队花了 14 个月）而且费用昂贵（以今天的货币计算，成本约为 850,000 美元）。

一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋，这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式，为量子技术的发展开辟新途径，并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领域找到用武之地。相关研究论文已刊发于最新一期《自然·物理学》杂志。

美国能源部SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory）的研究人员制造出一种具有扭曲晶格形态的新型量子材料。

一个国际研究小组将一种特殊材料冷却到接近绝对零度后发现，该材料中原子的一个核心性质——它们的排列，并没有像往常那样“冻结”，而是保持在“液体”状态，类似于水无论多冷都不会结冰。这种新的量子材料可作为模型系统，开发新型高灵敏度的量子传感器。

来自加拿大和美国的科学家在最新一期《科学进展》杂志上发表论文称，他们首次在实验室研制出能产生拥有量子化轨道角动量的中子的装置，为下一代量子材料的研发提供了全新途径，有望推进量子计算的发展，识别并解决基础物理学领域的新问题。

在物理学中，薛定谔猫寓意了量子力学中两种最令人“敬畏”的效应：纠缠和叠加。德国德累斯顿大学和慕尼黑大学研究人员现已在较大的范围内观察到这些现象。

当一小块冰从冰箱里拿出来放到空气中，它会在几分钟的时间内融化成一滩水；从微观的视角看，此相变过程中原来三维周期性排列的水分子逐渐转变成无序的水分子集合。假设我们利用激光能使得类似的相变过程加速一万亿倍，是否可能获得其他类型的原子分布，比如将三维有序的原子分布转换为三维无序但是二维有序的分布？

由明尼苏达大学量子材料中心的科学家领导的一个国际研究团队发现，导致晶体结构缺陷的量子材料变形实际上可以改善材料的超导和电性能。

上海交通大学张文涛研究组与张杰、向导研究团队合作以“Optical manipulation of electronic dimensionality in a quantum material”为题在《Nature》发表突破性的研究成果：利用飞秒激光操控量子材料，在三维材料中实现瞬时二维长程有序电子态，并在所形成的二维电子态中发现存在光致超导的迹象。

香港大学理学院物理及天文学研究部的孟子杨博士，向来致力探索将理论、计算和实验相结合的新量子材料研究范式。最近，他与北京航空航天大学的李伟博士、复旦大学的戚扬教授、中国人民大学的于伟强教授和南京大学的温锦生教授合作，解开了2016年诺贝尔物理学奖得奖论说「拓扑相」之谜。

卡尔斯鲁厄理工学院参加跨区域合作研究中心（SFB-TRR）特别领域研究（SFB）项目“物质的电子量子态弹性调整和弹性反应项目所研究的量子材料通过弹性变形其性质可以发生根本性改变。

科幻电影中经常出现的智能追踪无人机不再是空谈— 香港大学（港大）参与研发的自动追踪无人机系统，能在夜间利用激光、扫描寻找化石、矿物和生物等目标物。

OQMD开放量子材料数据库是一个基于密度泛函理论(DFT)计算的材料的热力学和结构的数据库。它是由西北大学的Chris Wolverton研究组创建。美国西北大学材料与机械教授CHRIS WOLVERTON的研究组是一个具有交叉学科的研究组，其成员的背景非常多样，包括材料、物理、化学、机械工程和数学。