“科里科氣”的合肥

不斷結(jié)出“科研碩果”

近日

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

又發(fā)表了兩項(xiàng)重要研究成果

中國(guó)科大觀測(cè)到最強(qiáng)的邏輯形式量子關(guān)聯(lián)

近日，記者從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（簡(jiǎn)稱“中國(guó)科大”）獲悉，該校郭光燦院士團(tuán)隊(duì)成功觀測(cè)到最強(qiáng)的邏輯形式量子關(guān)聯(lián)，研究成果已于1月29日發(fā)表在國(guó)際知名期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上。這一研究成果將在量子計(jì)算和量子通信領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

量子力學(xué)允許出現(xiàn)超越經(jīng)典物理學(xué)的關(guān)聯(lián)，其中邏輯形式的量子關(guān)聯(lián)無(wú)需違背不等式，能夠更明確地展示與經(jīng)典關(guān)聯(lián)的不同，吸引了廣泛的關(guān)注。其中，更強(qiáng)的邏輯形式量子關(guān)聯(lián)一直未取得進(jìn)展。為了解決這一開(kāi)放性問(wèn)題，郭光燦院士團(tuán)隊(duì)的李傳鋒、許金時(shí)等和數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院馬杰教授等人，聯(lián)合安徽大學(xué)許振朋教授、北京玻色量子科技有限公司文凱博士、南開(kāi)大學(xué)陳景靈教授等組成研究團(tuán)隊(duì)，發(fā)展了適用于邏輯形式關(guān)聯(lián)的圖論方法，通過(guò)搜索圖論常數(shù)，在37維空間中發(fā)現(xiàn)了僅使用三個(gè)條件概率組合的量子關(guān)聯(lián)，并通過(guò)研究進(jìn)一步證明了該結(jié)果就是邏輯形式量子關(guān)聯(lián)的極限。

(A) 包含三個(gè)條件概率組合的GHZ型悖論中互斥事件的圖表示；(B) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)的非互文隱變量模型(NCHV)理論預(yù)言結(jié)果。（圖源：中國(guó)科大新聞網(wǎng)）

該研究將為尋找更強(qiáng)的其他形式量子關(guān)聯(lián)提供重要線索，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中所觀測(cè)到的量子關(guān)聯(lián)將在量子計(jì)算和量子通信領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

中國(guó)科大團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道可充電鋰金屬-氫氣電池

近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院陳維教授課題組在國(guó)際期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》發(fā)表研究成果，首次發(fā)布了氫氣電極作為正極的電池化學(xué)新體系，為基于氫氣正極設(shè)計(jì)高性能電池提供了一種新途徑。氫氣（H2）作為最具前景且經(jīng)濟(jì)高效的可再生資源之一，可在與高活性電催化劑結(jié)合時(shí)，成為一種極具吸引力的電池電極材料。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，可充電的鎳-氫氣電池因其高穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，已被NASA成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域超過(guò)30年。近年來(lái)，中國(guó)科大陳維教授課題組聚焦于氫氣電池，創(chuàng)制了不同類型的氫氣電池體系，包括先進(jìn)的鎳-氫氣電池、鹵素-氫氣電池、質(zhì)子-氫氣電池以及碳-氫氣電池等，以其卓越的循環(huán)穩(wěn)定性重新受到關(guān)注，并在大規(guī)模儲(chǔ)能中展現(xiàn)出巨大潛力。因此，中國(guó)科大研究團(tuán)隊(duì)提出，氫氣的優(yōu)異氧化還原特性不僅使其可作為負(fù)極，還可作為極具潛力的正極，與低電位負(fù)極配對(duì)。研究團(tuán)隊(duì)在論文中首次報(bào)道了一種可充電鋰金屬-氫氣（Li-H）電池，展現(xiàn)出極具吸引力的電化學(xué)性能，包括高達(dá)2825Wh kg-1的理論比能量、3V的放電電壓、99.7%的循環(huán)能量效率、5-20mAh cm-2的可逆面容量、-20℃~80℃的寬工作溫區(qū)及活性材料的高利用率。

Li-H電池結(jié)構(gòu)和工作示意圖。（圖源：中國(guó)科大新聞網(wǎng)）

此外，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步構(gòu)建了一種無(wú)負(fù)極Li-H電池，在首次充電時(shí)從低成本的鋰鹽中沉積鋰金屬生成負(fù)極，進(jìn)一步提升了電池的實(shí)際能量密度和經(jīng)濟(jì)適用性。該工作為基于氫氣正極設(shè)計(jì)高性能儲(chǔ)能電池提供了一種新途徑。

該研究工作得到了自然科學(xué)基金委重大研究計(jì)劃項(xiàng)目和面上項(xiàng)目、中國(guó)科大創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培育基金，中國(guó)科大人才團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目以及中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化實(shí)驗(yàn)中心、超算中心和微納中心的支持。