CPL2020年第5期亮点论文，敬请关注！

本文首次将量子共振应用于量子算法，实现了和Grover算法等效的搜索算法；在辅助量子比特的帮助下还能实现高效的量子计数(quantum counting)。

本文从理论上提出一种物理性质随温度振荡的新型量子物态，即温度晶体。

本文从理论上研究和预言了一维光晶格中的费米超冷原子气体中呈现的一系列反常的新奇物理现象，并揭示了其背后的物理实质。这些超越传统直觉的新发现对于费米子配对及其超流理论的研究具有重要意义。

“解禁闭量子临界行为是否为一个连续相变”是一个困扰学界已久的难题，而争论的焦点问题之一是其临界指数ν是否违背其可能为连续相变的判据。在以往的数值计算工作中，临界指数ν均有显著的有限尺度修正，从而使得人们难以得到一个确切的结论。为了解决这个问题，本文提出了一种新的计算临界指数ν的方法——直接计算relevant field的scaling dimension，使得有限尺度修正的影响大为减少。通过新方法的计算，我们给出了一个非常可信的临界指数ν在热力学极限下的值，而且与通过大规模常规方法计算得到的结果相符。本文的结果为最终解决“解禁闭量子临界行为是否为一个连续相变”这一问题提供了重要基石。

在云环境下，实现多方参与的协作计算，未来有诸多非常有吸引力的应用场景。然而其安全性是一个极具挑战性的问题，量子安全多方计算协议是解决该问题的有效途径。文章基于对称布尔函数的量子实现方法，仅使用1个量子比特和单量子比特酉操作，提出了一种量子安全多方计算协议。同时，在IBM量子云计算机上进行了验证性演示，其输出正确结果的概率达94.63%。该研究对安全多方计算的理论研究和量子实现，具有重要的推动意义。

暗孤子是色散非线性介质连续背景上的拓扑缺陷，其激发能需要以重整化的方式进行计算。暗孤子的激发能最初是猜测的，后来在巨正则系综的框架下进行了“推导”。本文重新研究了这个基础问题，通过有限尺寸取极限的方式在实验相关的正则系综框架下进行了细致和清晰的推导，完整的解决了暗孤子激发能的问题。

本文成功地将冷原子装载到离子动量谱仪里，结合冷原子和超快强场物理，利用全空间成像技术，首次实现铷原子多价态的高分辨激光椭偏度依赖的离子动量分布实验研究。在过势垒区间呈现出多电子顺序电离的丰富物理图像，对研究电子电离时间和多体关联等物理现象有重要意义。文章将强场原子分子物理中奇异物理现象拓展到金属元素的研究中，进一步重点关注冷原子的强场物理、冷里德堡原子及原子间相互作用和冷分子形成与演化等交叉领域热点问题。未来此技术可以拓展到冷化学反应、相干飞秒电子束应用等更多交叉领域的研究中。

表面电极型的离子阱是量子计算的最优装置之一。如何在这种离子阱中抑制离子的微运动，从而更好地实施对离子的冷却是量子信息实验中亟待解决的问题。由于表面电极型离子阱中无法采用常规的方法，而且垂直于阱电极表面方向的囚禁势非常浅，因此本文借助囚禁离子不同运动维度之间的非线性耦合效应，改进了现有的参量激发方法来精确补偿离子的三维微运动，最终将单个⁴⁰Ca⁺离子冷却至3.4 mK，这为进一步开展边带冷却提供了先决条件。

光学频率梳在时频测量、阿秒科学、光通信等领域都有着重要而广泛的应用。与基于f–2f的传统光学频率梳相比，基于0–f的光学频率梳具有结构简单、噪声低、长期稳定性好等优点。目前国际上基于0–f的光学频率梳通常需要使用光谱带宽大于400 nm的钛宝石振荡器，增加了这一方案的技术难度。本文提出通过优化设计周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体（MgO:PPLN），使其极化周期与钛宝石振荡器的光谱谱峰匹配，从而有效降低对光谱带宽的要求。同时，本工作通过提高飞秒钛宝石振荡器的平均功率，显著增强载波包络相移信号的信噪比，为进一步降低光学频率梳系统的复杂度提供了新路径。

几个世纪以来，人们着迷于隐身的梦想，直到变换光学理论的提出才使这个梦想变得不再触不可及。到目前为止，这一理论不再局限于光学，对隐身的研究已经在更大的舞台焕发出新的光彩，如变换声学、变换弹性波和变换天文学等。但变换声学器件通常需要相当严苛的材料参数，这使得多场景下实现隐身斗篷困难重重。声波的传输是浅海声学的基础性课题，实现三维声学隐身意义重大。基于模式转化理论，本文利用渐变折射率超材料在圆柱声波导中设计宽频段的三维隐身，可以完美解决腔体内复杂障碍物的散射和吸收问题。本文展示了理想的仿真效果，与理论解析吻合很好。该设计在波导腔体中创造了一个三维的声学“禁区”，可以在不影响声波传输的前提下放置其它器件，这也为波导实时监控及管壁裂痕的无损排查检测等提供了新的思路。

本文报道了用磁控溅射方法在Si/SiO2衬底上制备出层状的二元、三元以及Cr掺杂的四元拓扑绝缘体薄膜。利用角分辨光电子能谱ARPES在Bi2Te3薄膜中观测到了拓扑表面态。通过背栅调控，在低温下，三元拓扑绝缘体薄膜能实现p/n型转变，并且在Cr掺杂的磁性拓扑绝缘体中的反常霍尔电阻达到了16.4 kΩ。本工作从实验层面上进一步证明了材料的拓扑性质具有“鲁棒性”对制备方法和缺陷不敏感，提供了一种低成本制备大面积、与半导体工艺兼容并有较高质量的拓扑绝缘体薄膜的方法，对于更方便地制备拓扑绝缘体以及推动其实用基础研究有重要意义。

L10-MnAl合金具有超高垂直磁各向异性、高居里温度及适中饱和磁化强度，是用于研发新型磁存储器件的理想材料。本文利用分子束外延技术对L10-MnAl薄膜的制备条件进行了优化，在L10-MnAl与GaAs (001)衬底之间插入一层极薄Co2MnSi缓冲层，有效改善了材料晶体质量、基本磁性与表面形貌，使L10-MnAl的垂直磁各向异性能密度与表面均方根粗糙度分别达到1.4×10⁷ erg/cm³和0.20 nm。在此基础上，借助时间分辨磁光克尔效应探测技术对L10-MnAl薄膜磁矩进动过程做出表征，首次实验上测定出L10-MnAl薄膜有效磁阻尼因子αeff为0.0175。高质量L10-MnAl薄膜有望用于制备磁性随机存储器的核心单元—磁性隧道结。

纳米力学人工晶格中的相干传输

热拉拔金属玻璃微丝的“年轻化”效应

钛酸锶衬底上铅岛电子相互作用的调控

大面积拓扑外尔半金属WTe2薄膜中的SdH量子振荡

量子纠缠谱的临界标度

分子级电荷门对C60单分子晶体管中的非常规效应

基于自旋极化的可控自组装方法

由11个固体自旋比特组成的量子寄存器的哈密顿量表征

稠密氢的液-液相变及金属化过程的“全量子”精确模拟

AlCuFe准晶复合材料的储锂性能

单层T-Graphene的超导及其合成路径

蛋白质折叠时间加快的量子理论

溴化氢压致分解中的新发现—溴的非公度结构

金刚石对顶砧中NV中心实现的高压原位磁测量

FeSe等层状材料的氢化和超导调控

超导FeTe薄膜的二级临界状态的观测

内禀磁性拓扑绝缘体的实验实现

Bi2212高温超导体中发现费米面依赖的超导能隙

利用机器学习提高助熔剂法生长单晶的成功率

过渡金属硫族化合物NbTe2中的超导电性和费米面各向异性

拓扑超导体(Li,Fe)OHFeSe磁通中心马约拉纳零能模的量子化电导

新型单层二维原子晶体AgTe

新量子自旋液体候选材料Cu3Zn(OH)6FCl

稀土硫族化合物：三角格子量子自旋液体材料的大家族

量子绝热算法和量子线路算法一样强大

层状氮化物MNCl (M: Hf, Zr)中电场诱导的稳态超导电性

自旋三重态超导电流产生自旋转移力矩的实验证据

量子反常霍尔效应多层结构的实验实现

CPL高被引论文数量统计