驗(yàn)證量子性的經(jīng)典方法

與量子系統(tǒng)所發(fā)生的實(shí)驗(yàn)相互作用是有限的，也是有必要如此的，那么是否有可能控制和命令這樣的系統(tǒng)？Ben Reichardt等人參考量子計(jì)算和密碼學(xué)（它們都涉及不完美模擬的或“不可信的”系統(tǒng)）來探討關(guān)于量子力學(xué)的這一基礎(chǔ)哲學(xué)問題。他們描述了一個(gè)能對大型量子系統(tǒng)進(jìn)行表征的方案，從而為所謂的量子計(jì)算機(jī)是否真是“量子”的提供了一個(gè)驗(yàn)證方式。結(jié)果顯示，利用經(jīng)典干涉控制一個(gè)不可信的量子系統(tǒng)是有可能的。

一種光子拓?fù)浣^緣體

凝聚態(tài)物質(zhì)研究最熱門的領(lǐng)域之一是關(guān)于拓?fù)浣^緣體的研究。它們存在于因其電子結(jié)構(gòu)所提供的拓?fù)浔Ｗo(hù)而不易產(chǎn)生無序的電子態(tài)。它們潛在的實(shí)用意義在于其能夠在不發(fā)生散射的情況下控制和操縱電子波。一個(gè)有趣的問題是：是否有可能做出一種對光絕緣的拓?fù)浣^緣體？答案是肯定的。 在這項(xiàng)研究中，Mordechai Segev及其同事演示了一種光子拓?fù)浣^緣體的首次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，它由以蜂窩狀格子排列的螺旋形波導(dǎo)組成。螺旋形在這里非常關(guān)鍵，它提供了一個(gè)打破對稱性的效應(yīng)，從而導(dǎo)致產(chǎn)生拓?fù)浣^緣體的性質(zhì)。本文作者演示了受到保護(hù)而不會(huì)發(fā)生散射的單向邊緣狀態(tài)。

晶體納米顆粒的3D圖像

這篇論文報(bào)告了對現(xiàn)有方法的一種新組合，它能在原子尺度實(shí)現(xiàn)一個(gè)納米顆粒的三維圖像和影片。通過識(shí)別與“3D傅里葉過濾”相結(jié)合的一次電子斷層重建中的“3D Bragg峰”（描述X-射線輻射在其穿過目標(biāo)過程中能量損失的曲線上的峰），本文作者觀察了一個(gè)多晶鉑納米顆粒中的幾乎所有原子。所獲得的圖像顯示了在傳統(tǒng)二維投射中所隱藏的特征，其中包括“刃形位錯(cuò)”（“邊緣位錯(cuò)”）和“螺型位錯(cuò)”的核心結(jié)構(gòu)以及該納米顆粒核心中的“孿晶間界”結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況。該方法的可能應(yīng)用包括材料科學(xué)、納米科學(xué)、固體物理學(xué)和化學(xué)。