手性

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研究人员发现量子关联单向控制“开关”
Ke Ji Ri Bao· 2025-06-12 01:00
然而,既往研究多集中于相干光或单光子的单向调控,当前迫切要求实现无经典对应物的非互易量 子效应,如单向反聚束效应或单向纠缠现象。 原标题:研究人员发现量子关联单向控制"开关" 记者6月10日从山西大学获悉,该校光电研究所教授申恒带领团队与湖南师范大学教授景辉团队合 作,在非厄米系统非互易量子关联研究方面取得重要进展。相关研究论文日前发表于《自然·光子 学》。 手性,即物体与其镜像的不对称性。手性广泛存在于自然界中,在物理基本定律、化学反应、生物 结构、材料工程乃至星系分布中发挥着关键作用。在量子物理学领域,手性为控制光与物质相互作用提 供了强大工具,助力实现手性量子网络、手性成像和定向光子传输。 利用手性效应,科学家已成功演示了量子路由器、单光子量级的环形器和二极管等的功能,这些器 件为单向信号处理、抗反向作用通信等提供了技术手段。 研究团队基于飞行原子的手性非厄米体系,展示了手性诱导的双通道间非互易量子关联。具体而 言,当两束空间分离、偏振相同的光在原子系综中相向传输时,量子关联显现;而当两束光同向传播 时,量子关联消失。 因此,仅需在保持两束光偏振一致的情况下翻转其中一束光的传播方向,即可在两个通道间实现 ...
新研究:生物体系中的质子转移受量子力学影响
Xin Hua She· 2025-05-16 13:59
手性是指一个物体或分子在结构上不能与其镜像完全重合的特性。并非所有分子都具有手性,手性分子 和与它互为镜像的异构体可能存在很大的性质差异。科学家此前已知,手性分子在生物系统内广泛存 在,蛋白质、糖、DNA和RNA的基本单元,如氨基酸、单糖和核苷酸,均存在手性且通常以单一手性 存在。 研究人员认为,新发现的机制与量子化学中的"手性诱导的自旋选择性"效应一致,后者描述了具有特定 手性的分子如何与不同自旋方向的电子选择性地相互作用。这一发现意味着,生命体系中的能量与信息 传递可能比先前认为的更具选择性和可控性。质子在生物体系中的运动不仅仅是化学过程,还与量子物 理学有关。 公报说,该研究进一步印证了生命现象中蕴含量子机制的可能性,为量子物理学与生物化学的融合研究 提供了重要例证。这一耦合机制有助于开发控制细胞内信息传递等用途的新型仿生技术。研究人员也强 调,该实验是在实验室条件下在纯化的溶菌酶晶体中进行的,因此存在局限性,尚不清楚观察到的现象 如何在活细胞内的复杂环境中发挥作用。(完) 新华社耶路撒冷5月16日电(记者王卓伦 陈君清)以色列一项新研究发现,生物体系中至关重要的质 子转移过程不仅受到化学因素影响,还受 ...
拓扑材料中首现不寻常手性量子态 为未来量子技术发展提供关键线索
news flash· 2025-05-12 23:36
智通财经5月13日电,最新一期《自然·通讯》杂志刊登了一项由美国普林斯顿大学领导的研究成果:团 队利用新开发的扫描光电流显微镜,在一种被称为KV3Sb5的Kagome晶格拓扑材料中,首次直接观测到 电荷密度波背后隐藏的手性对称破缺现象。这一发现不仅解答了关于拓扑材料能否自发形成手性量子态 的长期争论,也为未来新型量子技术的发展提供了关键线索。 拓扑材料中首现不寻常手性量子态 为未来量子技术发展提供关键线索 ...
拓扑材料中首现不寻常手性量子态
Ke Ji Ri Bao· 2025-05-12 23:26
通过对比左右旋光照射下的电流信号,团队首次直接证实了KV3Sb5材料中电荷有序态打破了镜像对称 性和空间反演对称性,明确了其内在手性。这是在拓扑量子材料中首次观察到此类自发对称性破缺,填 补了理论与实验之间长期存在的空白。 这一研究十分艰深,但对科学家来说,其不仅深化了对拓扑材料中量子行为的理解,还可能为未来的光 电、光伏及量子信息处理技术提供新思路。这项工作就像是用最先进的望远镜对准微观世界,最终发现 了原本看不见的新奇量子现象。因此可以说,它标志着我们在通往新一代量子科技的征程上迈出了重要 一步。 (文章来源:科技日报) "手性"是指一个物体与其镜像无法重合的特性,就像人的左手和右手一样。这种特性广泛存在于自然界 中,从DNA双螺旋到蜗牛壳的旋向,都是手性的体现。在物理领域,科学家一直好奇:某些非手性结 构的材料是否能通过某种机制自发打破对称性,形成具有手性的量子态? Kagome晶格是一种由共享顶点的三角形构成的二维几何结构,因类似日本传统竹篮编织图案而得名。 长期以来,它被视为研究奇异量子相的理想平台。尽管其结构本身被认为是非手性的,但2021年,研究 团队使用高分辨率扫描隧道显微镜发现,在特定条件下 ...