科學家在實驗室造出奇特量子物體

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【新唐人北京時間2022年02月20日訊】芝加哥大學(University of Chicago)的科學家宣佈他們在實驗室內造出一種新的量子物體——「疇壁」(domain walls)。

研究人員表示,在一個量子研究實驗中,他們注意到在極低的溫度和特定合適的條件下,原子成組地分割成不同的區域,而中間出現一道像「牆壁」一樣的分水嶺。這道分水嶺的行為就像一個獨立的量子物體。科學家把這種量子物體叫做疇壁

這份研究報告的主要撰寫者博士生姚凱旋(Kai-Xuan Yao,音譯)說:「就像沙漠裡面的沙丘一樣,是由沙子構成的,但是沙丘有著和單獨的沙粒不一樣的、屬於它們自己的特點。」

科學家以前在一些量子材料中見過疇壁,但是無法人工造出它們從而進行分析。這次他們意外地造出了這種物體,研究人員立即抓住機會觀察它的特性。

芝加哥大學物理系教授秦程(Cheng Chin,音譯)說:「控制原子我們很有經驗,我們知道如果你向右推動原子,它們就會向右邊移動。但是如果你向右推動疇壁,它向左移動。」

研究稱,疇壁屬於一類名為「呈展」(emergent)的現象。這類現象指的是,很多粒子展現整體的行為,遵循新的物理規律的現象。

秦程帶領的研究組近年來在研究各種呈展現象,認為這將推動「動態規範場論」(dynamical gauge theory)的發展。「動態規範場論」探索宇宙早期一些物質的「呈展」現象。比如,最初一批粒子可能就是以呈展現象聚集在一起,形成了恆星、行星和星系。

秦程介紹說,對呈展現象的研究還將推動量子技術的發展,為量子電子設備、量子存儲器的研發帶來新的進展。「但是在此之前,第一步要先了解怎麼控制它們。」

這份研究2月2日發表於《自然》(Nature)期刊。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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