中国科大两天内连发Nature和Science，杜江峰团队后，潘建伟团队再带来重要成果

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之前我们报道了，在11月28日，杜江峰院士和中国科学技术大学王亚合作，带领团队在顶刊Nature上报道了纠缠增强的纳米尺度单自旋传感。该研究成功开发出纠缠增强型纳米单自旋探测技术，首次实现了噪声环境下纠缠增强的纳米尺度单自旋探测，为纳米尺度量子精密测量领域的重要进展。该研究更是从投稿到被正式接受，前后不足40天，可谓是“神速”详见：投稿到接受不到40天，杜江峰院士与中科大王亚教授合作在顶刊Nature发表重要成果。

1天以后，中国科学技术大学潘建伟院士团队又与合作者在最新一期的顶刊Science上带来了重要成果。11月29日，中国科学技术大学潘建伟、朱晓波与山西大学梅锋合作，作为共同通讯作者报道了超导量子处理器上可编程的高阶非平衡拓扑相。拓扑相的研究兼具基础与应用意义，在该工作中，研究团队利用二维可编程超导量子处理器（祖冲之2号），实现了平衡与非平衡的高阶拓扑相。通过在一个6×6量子比特阵列上构建包含50多个Floquet算子周期的量子线路，完成了对非平衡高阶拓扑相的量子编程。此外，该研究提出了一种基于测量手征密度动力学的通用方法，用以识别不同的非平衡高阶拓扑特征，包括Floquet角拓扑不变量和π能量拓扑角模。

总之，该研究利用“祖冲之2号”超导量子处理器，首次实现了平衡与非平衡的第二阶拓扑相，并观测到特征拓扑角模的信号，该研究为利用可编程量子处理器探索奇异的非平衡高阶拓扑相提供了新途径。据了解，该研究早在2024年4月便向Science投稿，文章在今年9月30日被正式接受，近2个月后文章正式发表。

本文第一单位为中国科学技术大学，文章共同第一作者为中国科学技术大学钱浩然、龚明、郭少俊和山西大学张佳辉。这也是中国科学技术大学连续两天以第一完成单位在NS正刊上发文，中科大今年以第一单位已发表了16篇CNS正刊，其中5篇Cell、9篇Nature和2篇Science。中国科大今年的CNS三大顶刊发文量继续刷新历史新高，同时也稳居国内高校第5。

值得一提的是，本文“共一共通”作者单位为山西大学光量子技术与器件全国重点实验室。山西大学虽说整体排名在全国不算突出，但其物理学科，特别是量子光学与光量子器件研究还是很强的，学校不仅相关领域的有全国重点实验室，物理学也入选国家“双一流”建设学科。在今年的中国科学院院士增选中，光量子技术与器件全国重点实验室主任，山西大学副校长张靖也成功当选为了数学物理学部的院士，详见：2025年中国两院院士增选，清华、北大和中科大当选人数最多，还有哪些看点呢？。

张靖院士

本文最后通讯作者为中国科学技术大学的潘建伟院士，这也是潘建伟院士团队今年发表的第2篇NS。在今年3月19日，中国科学技术大学的潘建伟、彭承志和廖胜凯合作，在顶刊Nature发表了基于微型卫星的实时量子密钥分发的文章。该研究在全球首次实现了量子微纳卫星与可移动地面站间的实时星地量子密钥分发，为星地量子通信领域的重大进展，为基于卫星星座的量子和经典网络在广泛的现实生活应用中铺平道路，详见：中科大连续发Nature，潘建伟今年首篇顶刊；潘院士将作为国内唯一出席顶级会议。

潘建伟院士团队近些年持续保持高产态势，基本保证了每年至少有1篇顶刊的产出（经常是2～3篇，去年是3篇Nature和1篇Science）。据报道，潘建伟回国以来已发表了超过30篇Nature和Science，研究成果涉及了量子模拟、量子计算和量子信息等量子科技的多个领域；他也是我国在相关领域最具代表性的人物了。应该说在国内学者当中，除了施一公，颜宁等结构生物学家外，潘建伟应该是发表CNS三大顶刊最多的了，而且还是在物质科学领域，这在国内物质科学领域的学者当中，应该说是首屈一指的了。

相关链接：中国科学技术大学发表今年首篇Science；今年已发13篇CNS,刷新历史新高；再发Nature Physics，中科大潘建伟和陆朝阳团队与清华大学合作发表最新成果