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澳门大阳城中新社合肥5月6日电 (记者 吴兰)记者6日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、陆朝阳、陈明城教授等在国际上首次实现了光子的分数量子反常霍尔态。
在该项工作中，研究人员观测到了分数量子霍尔态独有的拓扑关联性质，验证了该系统的分数霍尔电导，证实了准粒子的不可压缩性质。
霍尔效应由美国科学家霍尔在1879年发现，被广泛应用于电磁感测领域。1980年德国科学家冯·克利钦发现整数量子霍尔效应，1981年美籍华裔科学家崔琦和德国科学家施特默发现分数量子霍尔效应。这两个发现均获诺贝尔物理学奖。
据介绍，研究团队利用基于自主研发的一种新型超导量子比特Plasmonium，并进一步在此系统中构造人工规范场，从而获得上述研究成果。这是利用“自底而上”的量子模拟方法进行量子物态和量子计算研究的重要进展。
传统的量子霍尔效应实验研究采用“自顶而下”的方式，即在特定材料的基础上，利用该材料已有的结构和性质实现制备量子霍尔态。通常情况下，需要极低温环境、极高的二维材料纯净度和极强的磁场，对实验要求较为苛刻。
人工搭建的量子系统结构清晰、灵活可控，是一种“自底而上”研究复杂量子物态的新范式。这类技术被称为量子模拟，是“第二次量子革命”的重要内容，有望在近期应用于模拟经典计算困难的量子系统并达到“量子计算优越性”。
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