物理学报
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ISSN 1000-3290
CN 11-1958/O4
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2019,68 (14)

2019,68 (13)

2019,68 (12)

2019,68 (11)

2019,68 (14) 
      光学是现代科学和技术的基础:现代科学的两大支柱量子力学和相对论是建立在对黑体辐射、光电效应和光速不变性等的深刻理解基础之上的;光通讯、显示、存储和计算等光信息技术, 光伏和LED等光能源技术, 激光诊断和治疗等光医疗技术, 以及激光加工和制造技术等先进光学技术的发展, 极大地推动了人类社会的进步. 随着纳米科学和光学器件小型化的发展, 光学进入了微纳时代. 比如紫外到可见光的波长范围大约在100—760 nm, 微纳尺度的研究对象是小于光波长的, 这就需要研究突破光的衍射极限的新现象、新物理和新技术. 表面等离激元是金属表面自由电子的集体振荡, 是固体中的一种元激发, 具有准粒子特性, 具有奇特的光学性质和强烈的共振效应, 能够把光束缚在纳米结构表面, 从而克服光的衍射极限. 表面等离激元的光学特性取决于形态各异的纳米结构, 有着丰富的物理和广阔的应用前景, 是纳米光学研究的重要基础, 对相关现象的研究迅速发展成一门新兴的学科——等离激元光子学.
      等离激元光子学是一门高度交叉的前沿科学, 涉及光学、凝聚态物理、化学、生命科学、材料科学等众多科学门类, 也孕育了众多极具广泛应用前景的技术, 如具有单分子灵敏度的超灵敏光谱检测、等离激元光催化、超构材料/超构表面成像及隐身技术等, 有望为信息、生物、能源等领域带来众多突破性的变革. 为了帮助读者系统了解等离激元光子学领域的最新进展, 推动对等离激元增强光与物质相互作用研究的进一步深入, 本刊特组织“等离激元增强光与物质相互作用”专题, 邀请部分活跃在本领域前沿方向的专家, 从等离激元的激发、耦合、传播、弛豫、调控、与物质相互作用等基础研究方面, 以及光波导、光催化、光镊、增强光谱、人工超构材料等应用研究方面, 综述最新的进展、问题、现状和展望. 希望这个专题能够为国内等离激元光子学领域的学术交流做一些贡献, 推动这一新兴领域向更高水平发展, 与更多学科进行更广泛的交叉, 并推动部分技术的推广应用.

   (客座编辑: 武汉大学 徐红星)




2019,68 (13) 



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2019,68 (6) 



2019,68 (5) 



2019,68 (4) 
      20世纪八十年代激光冷却中性原子技术的发展开创了冷原子分子物理研究领域;1995年玻色-爱因斯坦凝聚体在冷原子气体中的实验实现吸引了凝聚态和统计物理等多学科研究人员的广泛关注,这两项开创性研究分别获得了1997年和2001年的诺贝尔物理学奖。随后,研究者在该领域迅速取得了若干其他重要突破,并逐渐和物理学的各分支,如凝聚态物理、光物理、精密测量物理、理论物理和量子信息等交叉融合,从而形成了一个全新的研究领域。
       由于冷原子或冷分子都是高度可控并近乎完美的量子体系,描写它的哈密顿量的每一项参数,如动能、势能、相互作用、无序度、等效规范场等都是实验可控的,因此它可以用来模拟强关联体系以及研究一些极端条件的物理现象,同时它是量子计算物理实现的有力候选体系。另外,它可以用来精密测量各种物理量,如实现最高时间测量精度的原子钟、精密测量电磁场等,从而在军民两用领域都有重大应用价值。近几十年来,冷原子-分子物理始终是物理学国际前沿热点研究领域之一.
       本专题邀请了若干活跃在该领域前沿的专家撰稿,介绍了冷原子和冷分子领域部分国际前沿课题和最新研究进展. 专题以短篇综述为主,从研究内容上可大致分为三类:一是基于冷原子分子的量子模拟(大部分文章属于此类);二是冷原子分子的实现和精确操控;三是基于冷原子分子的精密测量. 希望这个专题能够为国内高年级本科生选择科学方向、研究生选择研究课题、以及从事相关领域的研究人员提供帮助,并进而促进原子分子和量子物理学的发展.

  (客座编辑:南京大学物理学院 朱诗亮)


2019,68 (3) 
       量子相干是量子态的基本特性,也是量子叠加原理的客观体现,保持长时间的量子相干是实现量子计算的基本要求.量子相干的研究由来已久,近来,特别是量子相干度量的提出,以及将量子资源理论引入到量子相干的研究中来,人们对量子相干的研究热情被极大地激活,并产生了大量的新研究结果,使得人们对量子相干的认识进一步加深,明晰了量子相干与量子纠缠之间的关系.为帮助读者了解这方面的最新进展,推动量子相干方面的研究,本专题邀请了中国科学院物理研究所、中国科学院数学与系统科学研究院、清华大学等量子相干方面的理论和实验的专家专门撰写了相关的综述报告,为进入本领域的研究人员提供参考.
       广义上来说,量子存储是将一个未知的量子状态(一般是一个量子叠加态)存储到一个量子系统中,当人们需要使用此量子态时,可以高保真度地获得这个量子态.量子存储在远程量子通信、量子中继、量子网络、量子精密测量以及分布式量子计算中都发挥着关键性的作用.实现量子存储功能有很多候选物理系统,目前不同的物理体系在量子存储方面都有各自的优缺点.现阶段,相对比较成熟的量子存储体系主要包括原子系统(包括冷原子和热原子)和固态系统.在这两种物理系统中中国科学家们都做出了重要贡献.为促进本方向的交流合作,并鼓励更多的学者了解和进入这一重要的领域,本专题特别邀请了中国科学技术大学、上海交通大学、清华大学、中国科学院武汉物理与数学研究所、山西大学等单位的专家撰文介绍了这方面的最新实验进展.
       希望通过本专题的这些文章能够对读者了解量子相干和量子存储的基本理论和最新进展提供帮助.

   (客座编辑:中国科学技术大学 郭光灿)


2019,68 (2) 



2019,68 (1) 
       水是世界上最重要也是最为奇特的物质.由于水的性质都具有反常的特点,水的理论和实验研究自身都极具挑战性,水参与各种物理、地质、化学、生命等过程,水的科学利用关系着人类的命运,水科学研究的重大意义是显而易见的.过去十年来,中国科学院组织相关研究所投入了可观的人力、物力全方位开展水科学研究,取得了一批国际水平的研究成果.本期“水科学重大关切问题研究专辑”收录了中国科学院物理所、化学所、上海应用物理所、国家纳米中心、中国科学技术大学和北京大学等课题组在最近一段时期的研究论文共8篇,内容涵盖光解水机理、界面水与水中的催化、结合水的定义与量化、限域结构中水与水中物质的输运、生物分子结合水的结构与动力学、水对土壤的调节机制、水合物的结构与利用,以及用于微观水结构研究的探针显微技术等具有重大关切的课题.我们希望通过本期水科学专辑的发表引起我国科学界和政府部门对水科学研究的重视,吸引更多的研究人员开展水科学的研究,促进水科学研究的蓬勃发展.

   (客座编辑:中国科学院物理研究所 杨国桢)


2018,67 (24) 



2018,67 (23) 


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