我国科学家在百比特量子芯片上实现新奇量子物态

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2025月08月27日

  我国科学家在百比特超导量子芯片上实现了一种新奇量子物态——新型“热”拓扑边缘态，破解了对称性保护的拓扑边缘态易受热噪声干扰的难题，为保护脆弱的量子信息提供了新可能。

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  这项研究成果由浙江大学物理学院王浩华教授团队、浙江大学杭州国际科创中心郭秋江研究员团队，联合清华大学交叉信息研究院邓东灵长聘副教授团队共同完成，并于8月27日发表在《自然》杂志上。

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  拓扑边缘态指在一个量子系统中，束缚于系统边缘且能够抵抗特定对称性扰动的稳定量子状态。拓扑边缘态很容易受热噪声干扰，通常仅存在于绝对零度的理想环境。

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  在一个多粒子的封闭系统中，体系的初始状态携带有一定的局域信息，随着时间的推移，在热激发的推动下，最初的局域信息会扩散到所有粒子中，就像一页被涂乱的笔记，无法辨别最初的字迹。

  图为“天目2号”超导量子芯片。（浙江大学供图）

  据介绍，该研究基于浙江大学自主研制的“天目2号”超导量子芯片。该芯片具有125个超导量子比特，具备灵活的可编程性，能够实现高精度的同步量子逻辑操作。运用这款芯片，研究团队探索了传统手段难以观测的对称性保护的拓扑边缘态。

  研究团队提出“预热化”机制的理论构想，尝试为对称性保护的拓扑边缘态装上“防护罩”，抑制其与热激发之间的相互作用。在“天目2号”超导量子芯片上开展了量子模拟实验后，研究团队观察到“预热化”机制生效，这意味着新型“热”拓扑边缘态诞生。

  郭秋江研究员表示，该实验证明了“预热化”机制能有效抵御热激发扰动，形成更加稳健的长寿命拓扑边缘态，这为探索有限温度（即高于绝对零度）下的拓扑物态提供了新的实验手段，展示了超导量子芯片在模拟新奇物态方面的应用价值，同时也为构建在有限温度下抗噪声的量子存储提供了新的路径。（记者朱涵）

 【责任编辑:冯粒】
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              2024年中国生态环境材料行业的产业链供需布局及重点企业情况 2024年5月4日 来源：互联网 1186 77 生态环境材料，也被称为环境协调材料或绿色材料，是一类具备低碳排放、资源可持续利用、降低环境污染、保护和恢复生态系统等特点的材料。随着全球环境问题的日益严重，人们对生态环境材料的需求也日益增长。图片来源于网络，如有侵权，请联系删除 生态环境材料，也被称为环境协调材料或绿色材料，是一类具备低碳排放、资源可持续利用、降低环境污染、保护和恢复生态系统等特点的材料。随着全球环境问题的日益严重，人们对生态环境材料的需求也日益增长。 生态环境材料可以分为两大类：环境相容材料和工程材料。环境相容材料主要包括纯天然材料、仿生物材料、绿色包装材料、生态建材、环境降解材料等。而工程材料则包括环境修复材料、环境净化材料、环境替代材料等。 例如，生态混凝土充分利用城市垃圾焚烧灰、下水道污泥和工业废弃物，以超塑化剂和超细粉技术改善混凝土耐久性，同时解决废弃物、骨料资源、石灰石资源、二氧化碳排出等问题。生态环境修复材料则包括用于治理工业废水污染的重金属沉淀、酸碱中和、氧化还原材料，用于治理大气污染的颗粒物吸附和催化转化材料，以及用于减轻土壤污染的固体隔离材料、防止土壤沙漠化的固沙植被材料等。 根据中研普华产业研究院发布的分析 生态环境材料行业的产业链供需布局 上游产业主要包括原材料采集和供应环节。生态环境材料通常需要用到各种金属、非金属矿物、生物质资源等原材料。这些原材料的采集和供应对于整个产业链的稳定运行至关重要。一些大型企业可能会直接参与到原材料的采集和加工中，以确保供应链的稳定性和成本控制。 中游产业是生态环境材料的生产加工环节。在这一环节，原材料经过一系列的物理、化学和生物加工过程，转化为具有特定性能和用途的生态环境材料。这一环节需要高度的技术水平和先进的生产设备，以确保产品的质量和性能达到要求。同时，随着技术的进步和市场需求的变化，中游产业也需要不断进行技术创新和产品升级。 下游应用是生态环境材料的最终使用环节。这些材料广泛应用于建筑、汽车、能源、电子、医疗等多个领域。随着全球对环保和可持续发展的日益重视，生态环境材料的需求呈现出快速增长的趋势。特别是在建筑和汽车领域，随着绿色建筑和新能源汽车的推广，对生态环境材料的需求将更加旺盛。 在供需布局方面，生态环境材料行业呈现出一定的地域性特点。一些地区可能因为拥有丰富的原材料资源或先进的加工技术而成为产业链的重要环节。同时，随着全球贸易的发展和技术的进步，生态环境材料行业的供应链也日益全球化。 从需求方面来看，随着环保意识的提高和可持续发展理念的普及，生态环境材料的需求将持续增长。特别是在一些发达国家和发展中地区，对高性能、环保型的生态环境材料的需求将更加旺盛。 在供应链方面，生态环境材料行业需要加强上下游产业的合作与协同，实现资源共享和优势互补。同时，也需要关注原材料的稳定供应、生产过程的环保和可持续性等问题，以确保整个产业链的健康发展。 全球生态环境材料市场在过去几年中保持了快速增长的态势。预计到2025年，全球生态环境材料市场将达到2000亿美元。而在中国，生态环境材料行业市场规模也在不断扩大，预计到2025年将达到1800亿~2000亿元，年复合增长率约为7.5%。 苏州高新作为一家在生态环境材料领域具有重要地位的企业，苏州高新在多个方面表现出色。其营业收入和净利润均位居行业前列，展现了强大的市场竞争力。同时，公司在新型建筑材料、节能环保产品的研发和生产方面也取得了显著成果。 日科化学同样是生态环境材料行业的佼佼者，日科化学在技术创新和产品应用方面有着不俗的表现。公司注重研发投入，不断推出具有市场竞争力的新产品，为行业的发展注入了新的活力。 江苏新嘉理生态环境材料股份有限公司专注于生态环境材料和节能环保产品的研发和生产。其注册资本雄厚，且产品广泛应用于新型建筑材料、陶瓷用高档装饰材料等领域，显示了公司在行业内的深厚实力。 此外，中国光大环境(集团)有限公司、北控水务集团有限公司、中国天楹股份有限公司等也是行业内的领军企业。这些企业在营收、技术创新和市场应用等方面均表现出色，为整个生态环境材料行业的发展做出了重要贡献。 了解更多本行业研究分析详见中研普华产业研究院。同时, 中研普华产业研究院还提供产业大数据、产业研究报告、产业规划、园区规划、产业招商、产业图谱、智慧招商系统、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。 关注公众号 免费获取更多报...

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