物理学家发现了蕴藏在量子世界中的物质的新状态

发布时间：2023-06-26 11:01:12 所属栏目：外闻来源：互联网

导读： 　　相信大家对每天我们所遇见的物质状态很是熟悉,比如:固态、液态、气态等。但在更奇特和极端的条件下，新的状态可能会出现，现在，美国和中国的科学家刚刚发现了一种状态。

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　　相信大家对每天我们所遇见的物质状态很是熟悉,比如:固态、液态、气态等。但在更奇特和极端的条件下，新的状态可能会出现，现在，美国和中国的科学家刚刚发现了一种状态。

　　他们称之为“手性玻色液态”，就像我们发现的每一种新的粒子排列一样，它可以告诉我们更多关于我们周围宇宙的结构和机制，特别是在超小量子尺度下。

　　物质状态描述了粒子如何相互作用，从而产生结构和各种行为方式。把原子固定，就得到了固体。让它们流动，你就得到了液体或气体。强制带电的伙伴关系分开，你就有了等离子。

　　量子景观为粒子相互作用提供了更奇怪的方式，允许用可能性和能量来描述独特的行为。

　　研究人员通过一个受挫的量子系统发现了这种新状态。简单地说，这是一个带有内置约束的系统，可以阻止粒子像通常情况下那样相互作用（因此产生了挫败感）。

　　这些限制，以及由此产生的挫折，可以为科学家创造令人兴奋的结果。在这里，研究人员专注于电子，并用派对游戏的类比来解释正在发生的事情。

　　马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的理论凝聚态物理学家提格兰·塞德拉基安（Tigran Sedrakyan）说：“这就像一个抢椅子的游戏，旨在挫败电子。以前，每个电子只能坐到一张椅子上，现在它们必须争先恐后，有很多可能的位置。”

　　研究人员组装的系统是一个有两层的半导体设备：顶层富含电子，底层有许多可供电子自然移动的空穴。但是，没有足够的空穴容纳所有的电子。

　　虽然，这种系统仍然难以观察，但研究小组使用超强磁场来测量电子的运动方式，我们揭示了一种新的“超临界的手性聚合物的玻色溶解液态”的第一个令人振奋的证据。

　　中国南京大学的物理学家杜凌杰（音译）说：“在半导体双分子层的边缘，电子和空穴以相同的速度运动。这导致了螺旋状输运，当电子和空穴通道在更高的磁场下逐渐分离时，这种输运可以被外部磁场进一步调制。”

　　这种新状态揭示了一些相当有趣的特性。例如，电子会在绝对温度下冻结成可预测的模式和固定的自旋方向，不会受到其他粒子或磁场的干扰。这种稳定性可以应用于量子级数字存储系统。

　　这是“护城河带”的插图，这就是科学家创造的一种挫败系统。

　　更重要的是，由于相对远距离的量子纠缠，影响一个电子的外部粒子可以影响系统中的所有电子。这就像把一个主球砸向一堆台球，所有这些球都朝着同一个方向运动 —— 这是另一个有用的发现。

　　虽然，这一切都涉及到非常高级的物理学，但像这样的每一个发现，这些发生在普通粒子相互作用边界之外的怪癖和边缘情况，都让我们更接近于全面了解我们的世界。

　　研究人员表示：“你会在这些边缘上发现物质的量子态，它们比我们日常生活中遇到的三种经典态要狂野得多。”因为它们不是纯粹的粒子。这些奇怪的量子态可能是一种超对称的物质，也可能是另一种超对称的物质。

（编辑：源码网）

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