自旋电子学研究如何利用电子自旋进行信息存储、传输和处理，其核心研究内容之一就是探索和调控新型的电荷-自旋转换机制。对该转换机制的研究不但有助于揭示电子自旋在材料中的行为，解开自旋与电荷之间相互作用的奥秘，也是利用自旋自由度实现新原理信息处理器件，特别是新型计算器件的物理基础。同时，由于其可扩展性和与CMOS技术的兼容性，具有垂直磁各向异性（PMA）的铁磁材料是实现高密度存储和存算一体自旋器件的理想材料体系。因此，将电荷-自旋转换过程与PMA铁磁体系的磁化状态耦合，实现时间反演奇的电荷-自旋转换效应，将为自旋-电荷转化机制的调控研究引入新的思路，有望为开发下一代自旋电子学器件提供新的技术途径。然而，受限于传统铁磁材料的高晶格对称性，铁磁自旋霍尔效应等时间反演奇的电荷-自旋转换机制仍未被发现，限制了相关领域的发展。探索新型的低维铁磁量子材料体系，实现高效且可调控的自旋-电荷转换机制，是自旋电子学领域亟待解决的一个关键科学问题。面对上述机遇与挑战，近日，南京大学物理学院梁世军副教授和缪峰教授团队、联合南京理工大学理学院程斌教授、澳门大学肖聪助理教授与杨声远教授等团队在理论上提出在磁性-拓扑异质结体系界面处衍生出的自旋流偶极矩可以产生时间反演奇的磁自旋霍尔效应，并在实验上利用“原子乐高”方法构筑

物理学院王慧田-汪喜林研究组在量子干涉研究中取得重要进展。研究组首次实现偏振和轨道角动量16个完全超纠缠Bell态的双光子干涉，且在此过程中通过引入新的自由度，将单一自由度中粒子交换后的整体位相，转换为双自由度量子态的内部位相，实现了粒子交换对称和反对称位相的直接测量，该成果为量子干涉更广泛的应用奠定了坚实基础。该工作以“Hong-Ou-Mandel

近期，我院固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心尹华磊、陈增兵课题组的最新研究成果同时实现了机器学习和通信复杂度的量子优越性。通过巧妙地设计相干态优惠券协议，本工作成功地使用线性光学量子技术实验演示了量子优惠券收集任务，利用“可能近似正确”（PAC）学习理论，首次实验证明了量子技术可以为机器学习提供具有量子优势的学习算法。为了进一步展示量子优惠券理论的潜在应用价值，文章针对备受年轻人追捧的盲盒游戏，设计了其量子版本并成功地进行了实验演示。这些结果有力地证明了利用量子技术可以在机器学习和通信复杂度方面实现相对于经典技术的量子优越性。相关研究成果以“Experimental

近期，南京大学物理学院、固体微结构物理国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心尹华磊、陈增兵课题组的最新研究成果突破了“双轨(dual-rail)”测量设备无关量子密钥分发的码率-距离限制。他们利用全同粒子的对偶纠缠特性，将同步时间相位编码的测量设备无关量子密钥分发中两个连续时间箱解耦，通过后匹配方法提出了异步协议。采用通用的测量设备无关量子密钥分发技术，该异步协议通过经典后处理实现时间复用，从而构建双光子贝尔态，将城际传输密钥率提高了多个数量级，大幅提升了传输距离，建立起了沟通测量设备无关量子密钥分发与双场量子密钥分发之间的桥梁。相关研究成果以“Breaking

近日，我院闻海虎、杨欢教授团队与合作者在铁杂质掺杂的铜氧化物高温超导体中直接观测新出现的非公度反铁磁相。该研究成果以“Direct