低维系统和近量子相变中的量子涨落对材料特性有显著的影响。然而,很难通过实验衡量量子涨落的强度和重要性。这里,我们提供了 Mott 绝缘铜酸盐中磁振子激发的共振非弹性 X 射线散射研究。从 SrCuO 2 薄膜中,推导出单磁振子和双磁振子色散。使用由 Hubbard 模型生成的有效海森堡哈密顿量,我们表明,只有在包含源自磁振子-磁振子相互作用的显著量子校正时,才能令人满意地描述单磁振子色散。对 La 2 CuO 4 的比较结果表明,SrCuO 2 中的量子涨落要强得多,表明更接近磁量子临界点。蒙特卡罗计算表明,其他磁序可能与反铁磁尼尔序竞争基态。我们的结果表明,由于强烈的量子涨落,SrCuO 2 是探索新磁基态的独特起点。
检测磁振子及其量子特性,尤其是在反铁磁 (AFM) 材料中,是实现纳米磁性研究和节能量子技术发展中许多雄心勃勃的进步的重要一步。最近基于超导电路的混合系统的发展为设计利用不同自由度的量子传感器提供了可能性。在这里,我们研究了基于二分 AFM 材料的磁振子-光子-传输子杂化,这导致了二分 AFM 中传输子量子比特和磁振子之间的有效耦合。我们展示了如何通过超导传输子量子比特的 Rabi 频率来表征磁振子模式、它们的手性和量子特性,例如二分 AFM 中的非局域性和双模磁振子纠缠。
1 普渡大学电气与计算机工程学院,美国印第安纳州西拉斐特 47906 2 普渡大学 Birck 纳米技术中心,美国印第安纳州西拉斐特 47906 3 伊利诺伊大学香槟分校电气与计算机工程系,美国伊利诺伊州厄巴纳 60801 4 伊利诺伊大学香槟分校 Nick Holonyak, Jr. 微纳米技术实验室,美国伊利诺伊州厄巴纳 61801 5 普渡大学物理与天文系,美国印第安纳州西拉斐特 47906 6 英特尔公司组件研究部,美国俄勒冈州希尔斯伯勒 97124 7 普渡大学普渡量子科学与工程研究所 (PQSEI),美国印第安纳州西拉斐特 47906 8 奥胡斯物理与天文研究所和 Villum 混合量子材料与器件中心大学,8000 奥胡斯-C,丹麦 9 东北大学 WPI-AIMR 国际材料科学研究中心,仙台 980-8577,日本 10 量子科学中心 (QSC),美国能源部 (DOE) 国家量子信息科学研究中心,橡树岭国家实验室,美国田纳西州橡树岭 37831
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图1(a)手性绝缘体和金属的键合系统。手性绝缘子上的温度梯度会产生从手性绝缘体到金属的旋转电流。 (b)磁旋转效果的示意图。 (c)手性绝缘体中的声子分散。
*4 超热 AO:与室温相比具有极大热动能状态的原子氧 *5 FRP:纤维增强塑料 *6 质子磁力计:质子 利用质子(质子)发射电磁波现象的磁力计频率与磁场大小成正比
全球 ATM 运行概念是由国际民航组织制定的,目的是在适应日益增长的交通量的同时,实现安全、可持续和环保的空中交通运行。ENRI 公布了其长期研究愿景,并一直致力于研究,以及为实现全球 ATM 运行概念 (GATMOC) 而在全球范围内开发和传播成果。长期研究愿景需要根据社会环境的变化和新开发技术的引入进行审查。因此,ENRI 定期审查其长期研究愿景,考虑与 CARATS * 和 GANP ** 等其他空中交通系统长期愿景的协调,并于 2019 年发布了最新版本。未来将实现基于轨迹的运行 (TBO),其中飞机轨迹会提前调整和确定,飞机将在指定时间沿着轨迹飞行。灵活的空中交通管理对于应对各种类型、不同性能和用途的飞机的预期增长至关重要。新的研究愿景将我们未来几十年的研究主题解释为路线图,其中主题大致分为四个研究领域:“通过提高运营安全性和可靠性有效利用空域”、“通过空域运营效率有效利用空域”、“优化机场运营”和“改善空中交通系统的基础技术”,重点是提高研究潜力并持续长期为社会做出贡献。ENRI 将根据这一长期愿景开展其研究和开发活动。