新加坡南洋理工大学张柏乐团队与中国科学技术大学蒋建华团队分别在《Nature》发表两篇独立论文,宁波东方理工大学余雪佳参与合作,通过声学超材料晶格实验证实拓扑边缘态能够在无能隙临界点稳定存在并受几何不变量保护[4]。该成果推翻了凝聚态物理学界长期认定的“能隙闭合必然导致拓扑不变量失效”的传统定论,为设计无能隙但具备抗环境干扰特征的新型拓扑声学与量子器件提供了新物理基础[4]。
物理实验团队在常温条件下,通过光学微腔结合反馈冷却,首次成功使一颗悬浮在真空中的玻璃球与入射激光场建立稳定的宏观量子纠缠态[6]。这是国际上首次在室温环境下实现介观固态宏观质点与光场的量子纠缠,突破了宏观物体极易被室温热涨落摧毁相干性的物理门槛,大幅降低了超灵敏量子光力传感器对稀释制冷机的依赖,为无低温装置的惯性导航与量子中继节点提供了硬件可能[6]。
日本冈山大学研究团队在卡戈梅晶格超导体CsV3Sb5中施加+0.90%的拉伸应变,成功将原本重叠的两种隐藏超导态完全分离,并将其超导转变温度从无应变下的3.0 K提升至3.6 K(相对升幅20%)[24]。实验证实弹性应变可精细重塑费米面并解耦竞争量子序,为调控拓扑超导器件与研制低损耗量子互连提供了固态物性操纵手段[24]。
理论学者证明在共享随机性条件下,多方协同验证未知量子态身份所需的副本复杂度界限为Θ((d²)/(2^(n_q) 2^(n_c/2) ε²)),该界限与私密硬币设定仅相差√log d因子[27]。该工作首次给出了严格通信受限网络中验证量子态的近最优数据量边界,为分布式量子网络校验与多节点盲计算协议确立了理论上限[27]。
理论物理学者通过严格数学推导,突破了以往将空间退相干视为瞬间发生(τ=0)的近似处理,揭示出在耦合强度趋于无穷大的极限条件下,多体系统的量子相干性损失并非瞬时完成,而是在明确的时间尺度τ=λt上连续展开[31]。这一发现消除了多体动力学中长期存在的退相干奇异性假设,为高密度多比特阵列设计更精准的主动动态解耦脉冲序列提供了微观理论支撑[31]。
针对拓扑超导候选材料二碲化铀(UTe2)的物性测量显示,在其宏观超导电性被完全破坏后,由电子成对结合形成的库珀对(超导电子对)密度波依然反常残留,颠覆了配对态随体超导相破坏而瞬间解离的传统认知,为自旋三重态量子比特的宽温区拓扑保护设计提供了新线索[25]。
坦佩雷大学、哈佛大学与德累斯顿工业大学联合研究发现,即便经历长时间的剧烈多体混沌演化,量子系统依然永久保留表征其初态特征的“量子胎记”[22]。该工作打破了混沌必然彻底抹除系统初始信息的假设,有助于在纠错运算中利用本征记忆特性恢复受损信息,改进复杂量子模拟的态重构算法[22]。
理论研究证明一种新型估计量在计算复杂量子系统参数时,其主导误差精确收敛至量子克拉默-拉奥极限,且高阶误差衰减速度显著快于以往估算,突破了以往依赖巨量测量副本的收益递减瓶颈,直接利好高精度量子陀螺仪与原子钟的数据解调[18]。
发表于《npj Quantum Information》的研究利用光子轨道角动量高维qudit(高维量子信息单元),成功完成子空间搜索变分量子本征求解器(SS-VQE)的原理验证,利用单光子高维希尔伯特空间编码复杂分子激发能级,摆脱了以往依赖大量双能级物理比特的线性硬件开销[3]。
理论团队提出一种用于高能物理粒子碰撞模拟的算法捷径,大幅缩减了末态粒子散射矩阵计算所需的量子门操作步骤,绕开了全相空间粒子产生的经典算力指数爆炸,为大型对撞机后续数据处理提供了专用算法接口[7]。