量子关联单向控制研究 - 山西大学光电研究所申恒教授团队与湖南师范大学景辉教授团队合作在非厄米系统非互易量子关联研究取得重要进展 相关论文发表于《自然·光子学》[1] - 研究基于飞行原子的手性非厄米体系 展示手性诱导的双通道间非互易量子关联 当两束空间分离、偏振相同的光相向传输时量子关联显现 同向传播时量子关联消失[1] - 仅需翻转其中一束光的传播方向即可在两个通道间实现量子关联的建立与消除 这种控制方式被称为量子关联方向性控制"开关"[2] 手性效应应用 - 手性广泛存在于自然界 在物理基本定律、化学反应、生物结构、材料工程和星系分布中发挥关键作用[1] - 在量子物理学领域 手性为控制光与物质相互作用提供强大工具 助力实现手性量子网络、手性成像和定向光子传输[1] - 利用手性效应已成功演示量子路由器、单光子量级环形器和二极管等功能 这些器件为单向信号处理、抗反向作用通信提供技术手段[1] 研究突破与前景 - 研究团队利用弗洛凯调控技术将非互易量子关联拓展至多色边带系统[2] - 该研究为实现单向量子效应开辟新路径 有望推动定向量子网络和非互易量子计量等新兴领域发展[2] - 突破既往集中于相干光或单光子单向调控的研究局限 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[1]

量子生物学研究突破 - 以色列研究发现质子转移过程不仅受化学因素影响，还显著受电子自旋这一量子特性作用，为理解细胞内能量和信息传递提供新物理视角 [1] - 实验证实向溶菌酶晶体注入特定自旋方向电子会显著降低质子迁移率，直接证明生物系统中电子自旋与质子转移存在耦合关系 [1] - 该发现挑战了将质子转移视为纯粹化学过程的传统观点，表明生命体系能量与信息传递可能比先前认为的更具选择性和可控性 [2] 手性分子机制 - 研究揭示新机制与量子化学中"手性诱导的自旋选择性"效应一致，描述特定手性分子如何与不同自旋电子选择性相互作用 [2] - 手性分子在生物系统广泛存在，蛋白质、糖、DNA和RNA的基本单元如氨基酸、单糖和核苷酸均以单一手性存在 [1] 跨学科应用前景 - 研究为量子物理学与生物化学融合提供重要例证，印证生命现象中蕴含量子机制的可能性 [2] - 该耦合机制有助于开发控制细胞内信息传递的新型仿生技术，开辟量子生物学和仿生技术新研究方向 [1][2] - 实验局限在于使用纯化溶菌酶晶体，尚不清楚现象在活细胞复杂环境中的作用机制 [2]

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 ...

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 ...