量子快报（159）| Nature：清华大学段路明院士团队邓东灵、侯攀宇——首次观测到多体动力学冻结现象

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摘要

• 清华大学首次观测到多体动力学冻结现象

• 南京大学基于单片集成GaN量子阱二极管，实现高精度芯片级智能液体传感

• 南方科技大学高振首次实验实现费米弧三维光学量子霍尔效应

• 中国科学技术大学与河南大学实现闪锌矿量子点定向发光 

• IBM计划未来五年投资超100亿美元，加注量子计算

• 欧盟量子旗舰计划启动新项目QOMPASS，加强量子生态系统建设

• 霍尼韦尔向英国交付可移动地面站，开展星地QKD测试

• 巴西国家电信局推进Quandanga量子通信网络项目

在量子传感应用中，热化效应会严重破坏系统对被测物理量所记录的信息，这是当前量子精密测量技术迈向实用化面临的一大核心限制。清华大学段路明院士团队邓东灵、侯攀宇首次在大规模固态自旋体系中成功观测到多体动力学冻结现象，揭示了一种基于涌现守恒量的新型热化抑制机制。研究团队利用金刚石中约一万个有相互作用的氮-空穴（Nitrogen-Vacancy）色心电子自旋作为实验系统，通过激光完成自旋初始化和读出，并利用全局微波场实施精确的周期驱动，使相互作用自旋系综在特定驱动参数下进入一种特殊的非平衡动力学状态。在该状态中，系统并不会快速热化，而是在其相干时间的演化中保持集体自旋极化，表现出“被冻结”的动力学行为。相关成果发表于Nature。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10585-6

传统的液体分析往往依赖复杂的外接光学元件，难以实现便携化与实时智能感知。南京大学邮电大学王永进团队提出并验证了一种基于单片集成氮化镓（GaN）量子阱二极管的高集成度、非接触式免标记液体传感平台，实现了芯片级的智能光电传感。该研究将这一硬件架构与物理信息神经网络（PINN）有机结合，实现了高精度的数据融合与智能回归。实验数据显示，该平台对液体样品的分类准确率达98.8%，浓度传感精密达到了1 g/100 mL。该架构具备可扩展性，未来可通过在单芯片上集成不同铟（In）组分的量子阱阵列实现多光谱分析。相关成果发表于Chinese Optics Letters 。

论文链接：

https://www.researching.cn/articles/OJf88e6b67fe6a8dff?alichlgref=https%3A%2F%2Fwww.researching.cn%2FEN%2FSearchArticle

自1980年发现二维量子霍尔效应以来，探索其向更高维度的拓展一直是凝聚态物理学的前沿研究热点。南方科技大学高振团队基于时间反演对称性破缺的非均匀三维磁外尔光子晶体，利用结构梯度引入等效赝磁场构造手性朗道能级，首次在光学系统中实验观测到费米弧三维光学量子霍尔效应及其单侧手性棱态。这些稳健的手性棱态具有单向传输和背散射免疫特性，且能够通过调节赝磁场或工作频率在两对棱之间实现切换。该研究成果不仅为费米弧三维量子霍尔效应提供了新的实验验证，也为三维立体空间中的光信息鲁棒传输构建了全新的物理机制。相关成果发表于National Science Review。

论文链接：

https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwag251/8665134

量子点发光二极管因具有色域覆盖广、可溶液加工、低驱动电压下高亮度和高效率等优势，成为下一代显示技术的重要发展方向。中国科学技术大学樊逢佳团队与河南大学申怀彬、曾在平团队合作发现，通过在闪锌矿量子点中引入堆垛层错，可以打破其原有晶体对称性，使传统上被认为难以实现取向发光的准球形闪锌矿量子点产生高效定向发光。团队将通常被视为晶体缺陷的堆垛层错转化为调控发光方向的关键结构因素。理论分析和密度泛函理论计算表明，堆垛层错能够将闪锌矿量子点的晶体对称性由Td降低至C3v，并改变其电子态对称性，从而诱导量子点产生强烈的面内偏振发光特性。相关成果发表于Nature Photonics。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41566-026-01935-x

美国IBM公司计划未来五年在量子计算领域投资超过100亿美元，目标是在2029年前建成全球首台能够稳定执行复杂计算任务的大规模容错量子计算机。这笔资金将主要用于技术研发、硬件升级、生态合作及战略并购。

来源：

https://www.sec.gov/ixdoc=/Archives/edgar/data/0000051143/000005114326000047/ibm-20260528.htm

欧盟量子旗舰计划推出新项目QOMPASS，旨在加速构建更具活力的欧洲量子生态系统。该项目将重点强化量子计算、通信、传感及模拟等领域的全产业链协同。此外，该项目还将承担起欧盟《量子法案》出台前的预热与普及工作，提升公众与智库对量子技术的认知度，为后续政策的高效制定与推行打好基础。

来源：

https://qt.eu/news/2026/2026-05-27_Quantum-Flagship-launches-QOMPASS-to-strengthen-Europes-quantum-ecosystem-ahead-of-the-Quantum-Act

美国霍尼韦尔公司投资200万英镑，向英国萨福克大学“量子光学发现实验室”正式交付了一台新型可移动地面站。该实验室具备全天候复杂大气环境（如雨、雾、强风等）的室内模拟能力，是激光与量子通信的尖端测试平台。这一新型地面站将主要用于打通低轨卫星的高速光链路，并全面兼容量子密钥分发协议；将与QEYSSat和QKDSat两颗量子卫星开展实时星地对接测试，并实现实验室与英国赫瑞瓦特大学地面站的联动。

来源：

https://www.honeywellaerospace.com/us/en/about-us/press-release/2026/05/ground-optical-station-support-research-at-new-uk-quantum-lab

巴西国家电信局将推进“Quandanga量子通信网络项目”，计划在巴西利亚构建兼具光纤与自由空间光学技术的实验性网络。该网络将QKD（量子密钥分发）与PQC（后量子密码，亦称抗量子加密）技术融为一体，旨在全面提升通信安全、系统互操作性，并同步开展技术开发与应用研究。

来源：

https://www.gov.br/anatel/pt-br/assuntos/noticias/anatel-e-ime-avancam-no-dialogo-sobre-infraestrutura-nacional-de-comunicacao-quantica

科学编辑 | 张强

编辑 | 徐睿

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