《物理评论A》

双声子驱动下量子系统间引力诱导纠缠的指数增强

东北师范大学量子科学中心与物理学院衣学喜研究小组实现了双声子驱动下量子系统间引力诱导纠缠的指数增强。相关研究成果8月3日发表于《物理评论A》。

该研究团队提出一种利用混合量子装置中的双声子驱动来增强引力诱导纠缠探测的方案。实验设置包括双阱势中的测试粒子、量子比特和量子介质。其中，实验粒子与介质之间存在引力相互作用，介质与量子比特之间存在自旋声子耦合作用。通过引入双声子驱动，测试粒子与量子比特之间的纠缠度显著增强，纠缠产生率显著提高。

即使存在解相的情况，该策略也可以部分保留测试粒子与量子比特之间的纠缠。这项工作为引力的量子性质的实验检测开辟了有效途径，并有望应用于量子信息科学。

据悉，人们如今越来越关注于寻找一种可行的方法来探测引力的量子性质。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.108.023502

《自然》

范德华反铁磁体中自旋介导的剪切振子

近日，美国阿贡国家实验室、麻省理工学院以及华盛顿大学研究人员合作，探究了范德华反铁磁体中自旋介导的剪切振子。相关研究成果8月2日发表于《自然》。

该研究团队观察到反铁磁纳米层薄膜的倒易晶格峰在冷却到奈耳温度以下后表现出千兆赫结构共振的放大，放大程度超过一个数量级。研究人员利用一套超快衍射和显微镜技术，在纳米尺度上的倒易空间中直接可视化了这种自旋驱动的旋转。这种运动应用于实际空间中的层间剪切，其中膜的单个微斑块表现为锁相的相干振荡器，并沿着同一平面内轴剪切。

研究人员利用时间分辨光学偏振仪，证明增强的机械响应与超快退磁密切相关，它释放存储在局部应变梯度中的弹性能量来驱动振荡器。这项研究工作不仅提供了反铁磁体自旋介导机械运动的第一个微观视角，还确定了实现毫米波段高频谐振器的新途径，因此在超快时间尺度上控制磁态能力可以很容易地转移到纳米器件的机械性能工程中。

据悉，了解微观自旋构型如何在宏观长度尺度上产生奇异性质一直是磁性材料研究的重点。一个重要的例子是铁磁体中的爱因斯坦-德哈斯效应，其中自旋的角动量可以转化为整个物体的机械旋转。然而，对于没有净磁矩的反铁磁体，了解自旋如何与宏观运动耦合仍然具有挑战性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06279-y

单粒小麦基因组学揭示最古老驯化小麦历史

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Simon G. Krattinger等研究人员发现，单粒小麦基因组学能够揭示最古老驯化小麦的历史。相关论文8月2日发表于《自然》。

研究人员生成并分析了野生和驯化单粒小麦的5.2GB基因组组装，包括完全组装的中心粒。单粒小麦中心粒具有高度动态性，显示出结构重排导致的古代和近代中心粒移动的证据。对多样性的全基因组测序分析揭开了单粒小麦的种群结构和演化历史，并揭示了驯化的单粒小麦从新月沃土散播后复杂的杂交和引种模式。研究人员还发现，现代面包小麦A亚基因组中约有1%源自单粒小麦。这些发现揭示了单粒小麦的演化史，为加速单粒小麦和面包小麦的基因组辅助改良奠定了基础。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-023-06389-7

《地质学》

带状浮石记录火山爆发前的岩浆混合与上升

美国中央华盛顿大学的Hannah I. Shamloo和俄勒冈州立大学的Anita L. Grunder等报道，带状浮石记录了火山爆发前几分钟到几小时的岩浆混合和上升。这一研究成果发表在8月2日出版的《地质学》上。

研究人员使用蒙特卡罗最小平方最小化程序对浮石中跨带边界记录的地球化学梯度进行建模，通过反复改变每个平台的浓度、扩散轮廓的中心和间距、扩散长度的比例和温度，找到了最佳拟合观察到的Si和Ba扩散曲线的互补误差函数。建模显示，混合和管道上升之间的最大时间尺度能从几分钟到几小时。每种流纹岩成分的黏度计算证实了高黏度流纹岩比低黏度岩浆具有更长的上升时间，有力地支持了由黏度控制的分区腔室的连续分流模型。

据悉，高威胁的爆发性硅质喷发通常包含带状浮石，反映了岩浆在喷发前或喷发过程中在管道的混合。凝灰岩的异构性问题被归因于成分不同的岩浆的上升，其中低黏度岩浆比高黏度岩浆上升得更快。俄勒冈州高熔岩平原的凝灰岩代表了一个分区岩浆库，其中至少有5种不同的流纹岩成分以不同的混合组合保存在带状浮石样品中。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1130/G51318.1