神秘物質新形態證據被發現(圖)

發表:2016-04-22 13:00
手機版 简体 打賞 0個留言 列印 特大


「量子自旋液態」(quantum spin liquid)。(網路圖片)

科學界普遍認為電子是物質基本微粒,是物質不可分割的組成部分。然而最新的研究發現,電子可以被分割成更小的準粒子。研究人員在一塊現實材料中發現了一種神秘的物質新形態證據,該形態被稱為「量子自旋液態」(quantum spin liquid)。

40年前,科學家們首先預測在某些磁性材料中存在著這種物質形態。儘管對其存在有多個線索,他們卻從來沒有能夠在自然界中發現其存在的證據。所以,他們現在能夠在二維石墨烯(graphene)狀物質中觀察到「量子自旋液態」以及伴隨它的離奇「費米子」(fermions)真是令人感到非常興奮。

英國劍橋大學的研究人員約翰內斯•諾爾(Johannes Knolle)說:「這是一種已經被預言過但一直沒有見過的新量子態。」「量子自旋液態」

據「科學報告」網站(sciencealert.com)報導,科學家觀察到其最吸引人的特性—「電子分層分離」(electron fractionalisation)和在量子自旋狀態(quantum spin state)下的電子分裂而成的「馬約拉納費米子」(Majorana fermions),從而在材料中發現「量子自旋液態」的證據。由於這些「馬約拉納費米子」可以作為量子計算機的基石,所以這個發現令人興奮。

需要明確的是,電子實際上並沒有分裂成更小的實物粒子(即意味著全新的粒子),而是這種物質的新形態分割了電子,使之成為準粒子(quasiparticles)。這些不是真正的顆粒,而是物理學家用來解釋和計算粒子奇怪行為的概念。

為了弄清楚事情的原委,研究人員們與美國田納西州「橡樹嶺國家實驗室」(Oak Ridge National Laboratory)的一個團隊一起工作,利用「中子散射技術」(neutron scattering techniques)在類似於三氯化釕(alpha-ruthenium chloride)的材料中尋找「電子分層分離」的證據。這種材料在結構上類似於石墨烯材料。

諾爾說:「這是對已知物質量子態簡短名單的一個新補充。」

Kovrizhin補充說:「這是我們理解量子問題很重要的一步。這種樂趣在於,我們發現了另一種新的、以前從來沒有見過的量子狀態,它為我們提供了嘗試新事物的新可能性。」

其中一些新的東西涉及到「量子計算機」(quantum computers),這種計算機將比普通電腦成倍的快。儘管這一切聽起來很理論化,但實際上有一些非常令人興奮的應用潛力。



責任編輯:蘇菲

短网址: 版權所有,任何形式轉載需本站授權許可。 嚴禁建立鏡像網站。



【誠徵榮譽會員】溪流能夠匯成大海,小善可以成就大愛。我們向全球華人誠意徵集萬名榮譽會員:每位榮譽會員每年只需支付一份訂閱費用,成為《看中國》網站的榮譽會員,就可以助力我們突破審查與封鎖,向至少10000位中國大陸同胞奉上獨立真實的關鍵資訊, 在危難時刻向他們發出預警,救他們於大瘟疫與其它社會危難之中。
榮譽會員

看完這篇文章您覺得

評論



加入看中國會員
捐助

看中國版權所有 Copyright © 2001 - Kanzhongguo.com All Rights Reserved.

blank
x
我們和我們的合作夥伴在我們的網站上使用Cookie等技術來個性化內容和廣告並分析我們的流量。點擊下方同意在網路上使用此技術。您要使用我們網站服務就需要接受此條款。 詳細隱私條款. 同意