量子错误缓解研究进展

由于与环境的相互作用及对量子设备的控制中存在的偏差,量子设备总是在不断产生错误.若不对这些错误加以处理,错误的积累会使得量子算法的实施变得毫无意义.成熟量子计算机的实现依赖于量子纠错技术以纠正量子设备中的错误.然而,由于量子纠错开销巨大,其难以在近期量子设备中实现.故在有噪声中等尺寸量子时代,以变分量子求解器为代表的量子算法选择量子错误缓解技术来压制错误,而非纠正它们.量子错误缓解允许仅通过中等大小的额外资源获得可以接受的计算精读,并已在理论及实验上展示出其可行性.旨在介绍与总结量子错误缓解领域的最新进展,并展望该技术未来发展的前景与方向.

时间分辨偏振红外光谱及其应用

时间分辨偏振红外光谱已被广泛应用于研究光化学过程中的分子结构动力学．通过测定瞬态物质跃迁偶极矩之间的角度等结构信息，可以提供光化学过程中伴随的电荷分布、分子结构和构象变化等动态信息．包括简要介绍时间分辨偏振红外光谱技术的原理和应用：（i）时间分辨偏振红外光谱概述；（ii）时间分辨偏振红外光谱的原理及其优势；（iii）利用时间分辨偏振红外光谱探测多种化学动力学过程，例如蛋白质构象动力学、激发态的电子局域化和光致异构化等；（iv）时间分辨偏振红外光谱的局限和发展前景．

暗物质研究进展

暗物质是具有确凿观测证据的超出粒子物理标准模型的新物理,其质量、自旋以及与标准模型粒子的相互作用等性质依然不为人所知.在过去的几十年中,有关暗物质的理论和实验研究方兴未艾,各种暗物质理论模型以及暗物质的直接或间接探测结果层出不穷,这些科研成果大大地加深了我们对暗物质的认识.本文将回顾过去几年中暗物质理论和实验研究的最新进展,其中理论进展主要包括sub-GeV暗物质、超重暗物质、WIMP-核子弹性散射截面的高阶计算等,而实验进展则主要包括暗物质直接探测的方法、技术、现状,以及一些主要的暗物质直接探测实验的最新结果.

中国极化电子离子对撞机计划

轻子散射实验是探索核子与原子核结构的理想工具。中国电子离子对撞机(Electron Ion Collider in China,EicC)建议书设想在已开建的强流重离子加速器装置(High Intensity heavy ion Accelerator Facility,HIAF)的基础上,升级质子束流为20 GeV的极化束流,并建造2.8~5 GeV极化电子束流,从而实现质心系能量为15~20 GeV的双极化电子-离子对撞。EicC设计的亮度为(2~4)×10^33cm^-2·s^-1,质子束流极化率达到70%,电子束流极化率达到80%。该装置除了能提供极化轻离子束流(例如:氦-3)外,也可产生非极化重离子束流(碳-12~铀-238)。EicC将聚焦核子海夸克部分子结构、原子核物质结构与性质、奇特强子态三个方面的物理研究。高亮度、高精度的对撞机有助于精确地测量核子结构函数并对核子进行三维成像,揭示强相互作用的动力学规律;原子核部分子分布包括核子短程关联以及原子核介质效应同样是该提案的重要科学目标;EicC能区接近重味夸克产生阈值,在研究重味强子谱方面拥有低背景的独特优势,有助于发现研究新的奇特强子态。质子质量起源问题也可以通过重味矢量介子的产生来研究。为了完成上述物理目标,我们将利用最先进的探测器技术建造接近全立体角覆盖的EicC对撞机谱仪。在准备EicC白皮书的过程中,我们得到世界各国专家的支持。EicC的物理与已有的实验和美国即将建设的EIC中的物理项目相互补充。EicC的建成及运行有望引领前沿的中高能核物理研究,使我国在加速器和探测器先进技术等领域实现跨越式发展,为我国核物理与强子物理以及相关科学领域提供大型综合实验平台与人才培养基地。