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[转载]CPB封面文章和亮点文章 | 2020年第5期

已有 227 次阅读 2020-5-19 15:36 |系统分类:论文交流|文章来源:转载

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封面文章

Tunable deconfined quantum criticality and interplay of different valence-bond solid phases

Bowen Zhao(赵博文), Jun Takahashi, Anders W. Sandvik

Chin. Phys. B, 2020, 29 (5): 057506

文章亮点介绍

解禁闭量子临界行为是强关联量子多体系统研究的一个热点问题。此概念一经提出,关于其背后机制的讨论就受到人们的广泛关注,而目前争论的两个焦点问题是:1)该相变是否为连续相变;2)在相变点上是否有涌现的高对称性。人们已经利用解析方法和数值模拟方法研究了很多可能具有解禁闭量子临界行为的格点量子模型,但是由于模型以及方法的种种局限性,目前尚不能对上述问题给出确切的回答。


为了对此进行更全面的研究,本文提出了一个新的没有符号问题的量子自旋体系模型。该模型在保证对称性的基础上,可以实现一系列反铁磁长程序和价键长程序的量子相变。这些量子相变在一个极限下为连续相变,且具有衍生高对称性;而在另一个极限下是非常明显的一级相变,且不具有涌现的高对称性。本文通过大规模量子蒙特卡洛方法,研究了上述两个极限,以及介于两个极限中的量子相变性质,同时讨论了涌现的高对称性以及价键长程序可能的fracton行为。


本文的研究结果对于解禁闭量子临界行为有了更加深刻的理解,文中提出的模型为研究以上提出的两个焦点问题提供了一个很好的平台。

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亮点文章

Role of the spin anisotropy of the interchain interaction in weakly coupled antiferromagnetic Heisenberg chains

Yuchen Fan(樊宇辰), Rong Yu(俞榕)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (5): 057505

文章亮点介绍

准一维量子自旋系统是研究磁有序与相关量子相变的理想模型。中国人民大学俞榕教授研究团队通过量子蒙特卡洛计算,发现弱耦合海森堡自旋链系统中链间耦合的自旋各向异性能够显著增强体系中的纵向自旋关联,并诱导体系形成非公度反铁磁序。在外加磁场下,该体系经历一系列磁相变,展示出丰富的磁相图。本文的研究成功解释了弱耦合海森堡自旋链材料YbAlO3中非公度反铁磁序的理论机制,并揭示了链间耦合对准一维量子自旋体系低温磁性质的重要调控作用。

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亮点文章

Microstructure and ferromagnetism ofheavily Mn doped SiGe thin flims

Huanming Wang(王焕明), Sen Sun(孙森), Jiayin Xu(徐家胤), Xiaowei Lv(吕晓伟), Yuan Wang(汪渊), Yong Peng(彭勇), Xi Zhang(张析), Gang Xiang(向钢)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (5): 057504

文章亮点介绍

近年来,如何有效提升铁磁性居里温度并使其达到或超过室温是磁性半导体研究的热点问题之一。其中一个可能的途径是,通过控制半导体中纳米团簇的析出,并利用旋节线分解等机制使纳米团簇规则地嵌入半导体晶格中,有望制备出高居里温度的磁性半导体材料。本研究工作采用射频磁控溅射技术制备高锰含量(>8%)掺杂的硅锗合金薄膜,随后采用快速热退火处理使其结晶。结构表征揭示薄膜样品中既有富锰纳米团簇,也有含应力的掺锰硅锗晶体。磁性测量显示薄膜样品具有铁磁性,且居里温度可超过室温(最高达305 K)。分析发现,薄膜样品的铁磁性是富锰纳米团簇和含应力的掺锰硅锗磁性半导体共同作用的结果。因材料母体为硅锗合金,本研究工作中的掺锰硅锗薄膜样品与现有硅材料加工主流工艺可兼容,对于基于第IV族半导体的自旋电子材料与器件的基础研究和应用开发具有重要参考价值。

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亮点文章

Fast achievement of quantum state transfer and distributed quantum entanglement by dressed states

Liang Tian(田亮), Li-Li Sun(孙立莉), Xiao-Yu Zhu(朱小瑜), Xue-Ke Song(宋学科), Lei-Lei Yan(闫磊磊), Er-Jun Liang(梁二军), Shi-Lei Su(苏石磊), Mang Feng(冯芒)

Chin. Phys. B, 2020, 29 (5): 050306

文章亮点介绍

量子信息技术近年来发展迅速,并已在编码、操控、传输和解码等方面展现出强大的处理能力。分布式量子态转移和量子纠缠态制备在量子信息技术中扮演着核心角色。本文将玻色模变换和缀饰态方法相结合,利用脉冲工程技术对控制场进行设计,理论上实现了对噪声和参数波动具有极强鲁棒性的快速分布式态转移和量子纠缠态制备。该方案不仅可以在直接耦合的腔系统中实现,而且有望在光纤耦合的腔系统中实现。通过将此方案与传统绝热脉冲方案对比发现:无论在直接耦合还是在光纤耦合的腔系统中,此方案实现态转移的速度比传统绝热脉冲方案快9倍左右,实现量子纠缠态的速度比传统绝热脉冲方案快4倍左右。本工作为实现分布式态转移和量子纠缠态的制备提供了一种新的思路,在快速鲁棒的量子信息处理领域具有巨大的应用潜力。

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