中科大郭光灿院士团队在量子物理基础问题研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、许小冶等人与南开大学陈景灵教授合作，首次实现光子的偏振与其本体分离，进而实现两个光子偏振的无接触交换，揭示了“量子柴郡猫”的独特量子特性，加深了人们对“什么是物理实在”这一物理学基本问题的认识。该成果于6月15日发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。经典世界中物体的物理属性，如质量、体积等，与物体的本体是不可分离的。然而在量子世界里情况有所不同。2013年的理论研究表明微观粒子的物理属性（如电子的电荷和自旋，光子的偏振等）可以和其本体分离，这种现象被沃尔夫奖获得者阿哈罗诺夫等人称为“量子柴郡猫”。柴郡猫是童话《爱丽丝梦游仙境》中一只咧着嘴笑的猫，它（本体）可以凭空消失，但笑容（属性）还挂在半空中。不久实验物理学家便在中子和光子的干涉实验中观察到这种粒子属性与其本体分离的现象。然而科学家们很快意识到这些实验结果用经典的干涉理论就可以解释，要想展示“量子柴郡猫”的独特量子效应，需要进行更复杂的实验。李传锋研究组首次利用双光子系统展示了两只“量子柴郡猫”交换笑脸这一独特量子效应。实验中需要利用弱值表征柴郡猫（本体）和笑脸（属性）的位置，然而多体量子系统弱值的提取是个难题。研究组证明通过对系统施加微扰可以绕过传统的弱测量方法，利用系统探测概率与微扰强度之间的内在联系，可以直接得到所需要的弱值。研究组制备出双光子超纠缠态（即两个光子的偏振和路径自由度分别处于最大纠缠态，但是两个自由度之间处于毫无关联的直积状态），随后通过虚时演化在系统中引入微扰，获得光子的路径和偏振观测量的弱值。通过这些弱值，实验观测到两光子都处于偏振属性和光子本体分离的状态，并且最后各自得到了另一光子的偏振，实现了两只“量子柴郡猫”的无接触笑脸互换。该研究成果展示了量子世界中物质与其物理属性灵活多变的关系，加深了人们对“什么是物理实在”这一物理学基本问题的认识。另一方面，通过引入微扰获得弱值的方法也将为研究量子物理其他难题提供有力工具。 查看详细>>

我校郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等人与其合作者在国际上首次实现了碳化硅中氮-空位（NV）色心的室温相干操纵，并且实现了单个NV色心的可控制备和光探测磁共振谱的探测。这种色心的发光波长在通讯波段，在量子通信和量子网络中具有重要用途。该成果于2020年6月1日发表于国际物理学知名期刊《物理评论快报》上，并被美国物理学家组织网Phys.org专题报道。具有通讯波段荧光和可调控自旋的固态色心体系是远距离量子中继和分布式量子计算的重要平台。碳化硅色心自旋操控是近几年新兴的研究方向。碳化硅是一种应用广泛的宽禁带半导体材料，有成熟的生长和微纳加工艺以及掺杂技术，并且晶型多样，可供研究的色心类型非常丰富。而且在相同条件下碳化硅色心自旋的相干时间要比金刚石NV色心的长。基于碳化硅色心自旋的量子器件十分适合光电集成以及产业化。目前碳化硅中主要研究的自旋色心有硅空位色心（缺失一个硅原子）和双空位色心（缺失硅原子和近邻的碳原子），然而它们的荧光光谱只是处于近红外波段。最近的研究发现碳化硅中存在带负电的NV色心（一个碳原子被氮原子取代同时缺失了近邻的硅原子）并且其荧光光谱处于通讯波段。但是之前的工作局限在对其低温光谱和电子顺磁共振的研究，自旋相干性质和单个NV色心的可控制备尚缺乏相关报道。研究组通过优化注入条件和退火温度实现了碳化硅中NV色心浓度的6倍增强，从而有效地排除了其他色心的干扰。在此基础上，研究组实现了碳化硅NV色心系综的室温光探测磁共振谱的检测，并且实现了室温自旋相干操纵，其相干时间T2达到17.1μs。而且发现其退相位时间T2*随着注入剂量的增加而降低。研究组还进一步实现了单个NV色心阵列的制备和光探测磁共振谱的检测。本实验为利用加工技术成熟的碳化硅材料中的NV色心实现可扩展量子信息处理奠定了重要基础。 查看详细>>

5月29日，长三角研究型大学联盟第二批合作项目发布会在浙江省湖州市举行。我校与复旦大学、上海交通大学、南京大学、浙江大学等联盟高校共同发布第二批合作项目，开启联盟深化合作新篇章。党委常委、校长助理、秘书长傅尧及学校有关单位负责同志参加了此次发布会。2019年5月，中国科学技术大学、复旦大学、上海交通大学、南京大学、浙江大学等五所高校共同组建了长三角研究性大学联盟。2019年9月7日，长三角研究型大学联盟发布首批合作项目。在首批合作项目的基础上，此次发布的五个项目分别是复旦大学牵头的三元空间群智智能创新平台项目，上海交通大学牵头的转化医学创新中心项目，南京大学牵头的长三角文化遗产保护与文化资源共享研究联盟项目，浙江大学牵头的人工智能拔尖人才培养项目和中国科学技术大学牵头的首届长三角研究型大学联盟创新创业论坛项目。发布会上，联盟高校分别介绍了各自牵头项目的情况。我校牵头的首届长三角研究型大学联盟创新创业论坛，将通过举办高水平创新创业大赛，邀请知名投资人、知名企业高管、创新创业教育专家进行主题演讲，组织联盟高校知名校友与青年创业者对话交流创业路上的风雨历程等活动，促进联盟高校创新创业教育经验共享、资源共享、成果共享，合力探索“敢闯会创”创新型人才培养的机制体制。会议期间，参会高校领导进行了实地调研，并就如何推动长三角研究型大学联盟工作做深做实，为长三角更高质量一体化发展作出更大贡献进行了交流讨论。 查看详细>>

近日，中国科学技术大学生命科学学院、中科院脑功能与脑疾病重点实验室薛天课题组，首次描述了介导夜间异常光诱发抑郁样表型的神经环路结构与功能；证明了是夜间不正常光线而不是节律或睡眠的紊乱造成抑郁样行为，并且发现了该环路的可兴奋性受到昼夜节律门控调制，首次诠释了光在白昼和夜晚截然相反的情绪作用的内在机理。相关成果以“A circadian rhythm-gated subcortical pathway for nighttime-light-induced depressive-like behaviors in mice”为题，于2020年6月1日，在线发表于《Nature Neuroscience》。光是生命的基础，地球的生命体在昼夜交替的光线条件下进化，演进出一系列光感受和光调节的神经生理功能，除了成像视觉（Image vision）外，还包括生物钟的光调节，睡眠，畏光，瞳孔光反射，褪黑素表达等一系列统称为“非成像视觉”的生理功能（non-image-forming vision）。在人类千万年的进化史中，存在有真正意义的夜间丰富的光照也不过是在工业革命后的百余年时间，而进化还远远来不及让人类适应这种人造光环境的变化。一系列公共卫生证据显示人长时间暴露于夜间异常光线下，会产生抑郁样情绪和认知障碍，但是我们对其背后的神经机理知之甚少。 查看详细>>

由于石墨烯等二维范德瓦尔斯材料层间相互作用非常弱，容易解理并堆垛形成各种人工异质或同质结构。当堆垛的两层之间有微弱的晶格差异或微小的转角时，就会形成摩尔（moiré）图案。近期研究发现这些二维异质结或同质结体系在摩尔周期势场作用下，展现出了许多新奇的物理现象，比如在魔角双层石墨烯中发现了关联绝缘态以及非常规超导态。然而到目前为止，摩尔图案的构造还局限于二维范德瓦尔斯体系。如果这种摩尔调控能够拓展到其它体系，特别是强关联体系中，将有可能发现更多新颖物性。近日，我校合肥微尺度物质科学国家研究中心国际功能材料量子设计中心和物理系中科院强耦合量子材料物理重点实验室曾长淦课题组与美国石溪大学刘梦昆课题组等合作，首次在钙钛矿锰氧化物这一关联电子体系中实现了电子相的摩尔调控。该研究成果以“Moir Engineering of Electronic Phenomena in Correlated Oxides”为题于4月6日在线发表在《Nature Physics》上（DOI:10.1038/s41567-020-0865-1）。关联氧化物中，电荷、自旋、轨道等自由度与晶格有很强的耦合，因此该研究团队设想有可能通过应力工程来在关联氧化物中实现摩尔图案。他们在有周期性台阶的LaAlO3(LAO)衬底上生长了La0.67Sr0.33MnO3(LSMO)薄膜，发现由于界面耦合效应，LSMO薄膜中存在两种来源不同但周期相近的应力周期势场，一种来自衬底台阶，另一种来自LSMO薄膜本身的孪晶畴。他们利用近场光学显微镜（SNOM）发现，当两种周期势场以较小的角度交叠在一起时，其共同作用会产生微米尺度的局域导电性的摩尔图案调制（下图）。在LSMO体系中，导电性与应力之间有着非线性的依赖关系，所以调控效果非常显著。通过对其中一种应力势场的周期或者曲率的小幅度调节，可以实现LSMO薄膜中摩尔纹形状的大幅度改变。在关联锰氧化物中，导电性和磁性直接相关。进一步的磁力显微镜研究的确发现了与导电性摩尔条纹相对应的铁磁性摩尔条纹。LSMO的顺磁-铁磁转变进一步调控了其电子摩尔条纹：在居里温度以下，导电性摩尔条纹与铁磁性摩尔条纹共存；而在居里温度之上，导电性摩尔条纹还在，但铁磁性摩尔条纹消失。这一发现首次将摩尔调控的概念拓展到了非范德瓦尔斯二维体系，也为在外延薄膜中实现可控的电子条纹以及相应的新奇物性探索提供了一种全新的手段。 查看详细>>

1月15日，由教育部科技委组织评选的2019年度“中国高等学校十大科技进展”揭晓。我校主导完成的““界面单位点”新型催化剂结构设计与氢气中微量CO的高效去除”入选2019年度“中国高等学校十大科技进展”。自1998年以来，我校共有11项成果入选中国高等学校十大科技进展。氢燃料电池汽车以氢气为燃料，清洁“零”排放，是未来新能源汽车的主要发展方向之一。普通纯度的工业氢气通常含有微量CO杂质气体，然而CO分子极易强吸附于燃料电池Pt电极表面，并导致其“中毒休克”，进而成为该类汽车推广面临的关键科学难题之一。中国科学技术大学路军岭教授研究团队，从催化剂原子级精准设计角度出发，利用原子层沉积技术创造性地在Pt金属纳米颗粒表面构筑出原子级分散的Fe1(OH)x物种，从而设计出一种全新的Fe1(OH)x-Pt界面单位点催化剂结构。在富氢氛围CO优先氧化反应中，该催化剂首次在-75℃至107℃宽温度区间内，成功实现了CO的高效去除。韦世强教授和杨金龙院士等合作团队进一步确定了铁物种的原子结构特征，并揭示了其催化反应微观机理。该项成果为氢燃料电池在寒冷条件下频繁冷启动和连续运行期间，避免CO中毒、延长电池寿命，提供了一个有效解决方案。研究成果于2019年1月31日发表在《Nature》上，受到《科技日报》、IEEE Spectrum、EurekAlert、Phys.Org、The London Economic等国内外主流科技媒体专题报道，并被评价到“他们似乎找到了一个可行的解决方案”。该项工作标志着我国成为首个掌握面向氢燃料电池汽车应用的一项高效去除氢气中微量CO关键技术的国家，并有望为我国氢燃料电池汽车的发展提供助力。1998年以来教育部科技委每年组织评选出高等学校十大科技进展，及时宣传高等学校重大科技成果，充分展示了高校在我国科技创新方面的进展，对提升高校科技的整体水平、科技创新能力发挥了积极作用。 查看详细>>

12月27日，我校与闽江学院合作协议签署仪式在福州举行。党委常委、副校长朱长飞与闽江学院院长王宗华分别代表两校签订了协议。福州市人民政府副市长李春出席并见证。王宗华对朱长飞一行表示热烈的欢迎，对中国科大给予的支持表示衷心的感谢，希望在闽江学院发展过程中能得到中国科大更多的支持和帮助。朱长飞在讲话中指出，双方已围绕有关工作进行了有效的沟通，先期开展了务实的合作。中国科大将根据闽江学院的建设和发展需求，结合自身实际和优势，进一步明确合作重点，选好突破点，构建形成专业互补、创新链条互补的合作链，推动双方合作取得成效。李春表示，福州市大力支持中国科大与闽江学院的合作，将为两校合作创造良好条件，希望通过“小范围”密切合作，带动闽江学院相关工作“大提升”。在闽江学院期间，朱长飞一行参观了漆艺研究院、福建省功能纺织纤维及材料重点实验室、福建省信息处理与智能控制重点实验室、数字福建智能化生产物联网实验室等，实地了解闽江学院人才队伍建设、科学研究等需求。我校党政办公室、学位办、教务处、科研部、计算机科学与技术学院、国际金融研究院等负责同志陪同参加活动，并与闽江学院相关部门和学院进行了对口交流。 查看详细>>

中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与中科院上海微系统与信息技术研究所尤立星以及德国和荷兰的科学家合作，在国际上首次实现了20光子输入60×60模式干涉线路的玻色取样量子计算，输出了复杂度相当于48个量子比特的希尔伯特态空间，其维数高达三百七十万亿。这个工作同时在光子数、模式数、计算复杂度和态空间这四个关键指标上都大幅超越之前的国际记录，其中，态空间维数比国际同行之前的光量子计算实验高百亿倍。论文以“编辑推荐”形式近日发表于《物理评论快报》。美国物理学会Physics网站以“玻色取样量子计算逼近里程碑”为题对该工作做了精选报道。量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，在一些具有重大社会和经济价值的问题方面相比经典计算机实现指数级别的加速。当前，研制量子计算机已成为前沿科学的最大挑战之一，成为世界各国角逐的焦点。其中，量子计算研究的第一个阶段性目标是实现“量子计算优越性”（亦译为“量子霸权”），即研制出量子计算原型机在特定任务的求解方面超越经典的超级计算机。利用超导量子比特实现随机线路取样和利用光子实现玻色取样是目前国际学术界公认的演示量子计算优越性的两大途径。面向这一战略目标，潘建伟、陆朝阳研究组长期致力于可扩展单光子源和玻色取样量子计算的研究。2013年，研究组在国际上首创量子点脉冲共振激发，解决了单光子源的确定性和高品质这两个基本问题。2016年，研究组研制了微腔精确耦合的单量子点器件，产生了国际最高效率的全同单光子源，并在此基础上，于2017年初步应用于构建超越早期经典计算能力的针对玻色取样问题的光量子计算原型机，其取样速率比国际上当时的实验提高24000多倍。 查看详细>>

近日，国家知识产权局发布了《国家知识产权局办公室关于启动第三批技术与创新支持中心（TISC）筹建工作的通知》，经过遴选和考察，中国科学技术大学成功获批入选第三批世界知识产权组织（WIPO）技术与创新支持中心（TISC）筹建机构名单。该中心由我校公共事务学院与图书馆联合申报，经过为期一年的筹备期，评估合格后将正式授牌，成为承办机构。TISC中心是世界知识产权组织发展议程框架下的合作项目，旨在帮助发展中国家的知识产权和创新用户提升技术信息检索能力，更快地掌握行业动态和新技术信息。截止到2018年底，世界知识产权组织已在70多个国家和地区的700余家实施单位建立了TISC。2019年初，TISC项目正式落户中国，目前，TISC承办机构评选工作已开展两批次，全国共17家单位获评成功。第三批TISC筹建机构名单公布，全国共有35家单位入选。我校筹建的技术与创新支持中心（TISC）将在学校现有科技文献与知识产权数据资源的基础上，结合世界知识产权组织的信息资源和工具，为学校师生、社会公众团体提供专利和非专利（科学技术）信息资源及知识产权出版物的获取服务，科技信息及专利数据库检索服务、知识产权数据挖掘分析培训、专利技术监测、专利信息检索工具研究等服务。TISC中心的成立对我校乃至安徽省的技术与创新都具有重大意义，中心将充分发挥信息资源和人才队伍的优势，为学校知识产权的创造、运用、保护和管理提供全面信息服务，支撑我校协同创新和优势学科建设，促进高校科技成果转化，同时为地方经济产业发展提供各项高水平知识产权信息服务。 查看详细>>

1月17日上午，中国科学技术大学与山西省高校战略合作签约仪式在太原举行。包信和校长代表学校，分别与山西大学、太原理工大学和山西财经大学签署战略合作协议。签约仪式由山西省政府副秘书长丁纪岗主持，山西省副省长张复明，山西省委教育工委副书记张敬平，山西大学、山西财经大学、太原理工大学党政领导，我校副校长罗喜胜及学校有关部门负责同志参加了签约仪式。2018年9月14日，我校和山西省签署了《山西省人民政府·中国科学技术大学战略合作协议》。根据协议，双方将本着“优势互补、互惠共赢、扩大合作、共同发展”的原则，充分发挥山西省资源与区域优势、中国科大人才培养和科技创新优势，在科技协同创新、人才培养、干部交流、战略决策咨询等领域开展合作，共同推进科技协同创新和科技成果转移转化、合作培养创新创业人才、加强干部交流并开展战略决策咨询等合作。为进一步贯彻落实省校协议的相关约定，在前期深入沟通交流的基础上，本次我校和山西省三所学校分别签署战略合作协议，将发挥学科和人才优势，在人才培养、学科建设、干部与师资交流、科研项目合作等方面和山西省高校开展合作。 查看详细>>