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火狐官网-中国科学家在超冷原子量子模拟领域获重大突破

编辑:官方网站 来源:官方网站 创发布时间:2021-02-19阅读35863次
  本文摘要:据中国声音《新闻纵横》报道,2020-03-29中国科学院召开了新闻发布会,中国科学家潘建伟、刘雄军、陈帅等在超冷原子量子模拟领域取得了重大突破,成果公开发表在学术期刊《科学》中,业界评论对研究打破传统凝聚状态的物理无法解释的现象具有基本潜力。

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据中国声音《新闻纵横》报道,2020-03-29中国科学院召开了新闻发布会,中国科学家潘建伟、刘雄军、陈帅等在超冷原子量子模拟领域取得了重大突破,成果公开发表在学术期刊《科学》中,业界评论对研究打破传统凝聚状态的物理无法解释的现象具有基本潜力。听起来很专业。

在发表会上,研究者们说他们的工作只关门。那么,这到底是什么样的门呢?10月11日,在北京召开的超冷原子量子模拟成果发表会上,论文第一通信作者、中国科技大学潘建伟院士说明了情况。本次公布的成果是中国科学家团队在国际上首次理论上明确提出,实验了构建超强冻原子二维磁矩轨道耦合的人工合成,测量了磁矩轨道耦合引起的新型流形量子物性。

这一重要突破将根本影响新的流形量子物质研究,进一步推进人们对物质世界的理解。研究团队成员、中国科学院院士潘建伟说明为什么磁矩轨道耦合如此重要但是,现在有很多基本的物理现象和新颖的量子物质,磁矩电子学、流形绝缘体等与磁矩轨道耦合密切相关。带电粒子在电磁场运动,其中最重要的效果之一是磁矩轨道耦合,磁矩轨道耦合后不会发生很多新奇现象。但是,由于普遍存在无法控制的简单环境,许多最重要的新物理无法正确研究液体材料。

利用超强冻原子构筑人工磁矩轨结合,研究新颖的量子物态已成为超强冻原子模拟量子领域最基本的前沿课题之一。潘建伟认为,冷冻原子环境清洁,效率高,可以根据你的需要看到这种现象。平时有些东西混乱,背景清洁,很难一起做。

现在得到了非常好的手段,以高效的手段研究以前的现象。冻原子不冻,在学术界很热。

例如,中国科学家朱2688文首次用激光加热原子,1997年获得诺贝尔物理学奖。超冷原子是指原子的温度似的绝对零度,即零下273.15摄氏度,玻璃色爱因斯坦的凝聚状态频繁出现,即原状态不同的原子聚集在同一状态。2001年诺贝尔物理学奖颁发了第一位从实验上构筑玻璃爱因斯坦凝聚状态的科学家。

10月11日,在北京举开的超冷原子量子模拟成果发布会上,论文第一通信作者、中国科技大学潘建伟院士向记者提问。潘建伟教授说,冻原子具有环境清洁、高效率等最重要的特性。在过去的五年里,科学家们在冷冻原子上开展了一维人工磁矩轨道耦合实验,取得了一系列的成果。

北京大学教授刘雄军用通俗的比喻说明原子磁矩等于地球的角度,轨道运动等于地球马克斯·沃夫。耦合是相互作用的。人们发现原子磁矩轨道的结合经常出现各种基本物理现象和新颖的量子物质,产生了磁矩电子学、流形绝缘体、流形超导体等尖端领域。

在超冷原子中构建高维磁矩轨道耦合在理论和实验上非常挑战性的问题。北大刘雄军理论组明确提出了所谓拉曼光晶格量子系统。基于这一理论方案,中国科技大学潘建伟、陈帅、邓友金等组成的实验组顺利结构了拉曼光晶格量子系统,制作了二次元磁矩轨结合的玻璃色爱因斯坦聚合体。

进一步研究发现,制备的磁矩轨道耦合和带流形具有高度的控制性。潘建伟回答说,中性原子通过某种东西的相互作用,感受到电子在电子场的某种力量,不是和电荷一样吗?所以用两束激光照射同一个原子,原子运动的方程和电子在电磁场运动的方程相同,规则相同就可以了。

传统系统难以控制,用超冷原子替换,方程相同。这一成果表明,中国在超冷原子量子模拟研究方向上处于国际第一位。为超冷原子量子模拟打造新征程。

在此基础上,可以研究新的流形物理,包括液体系统中不能仔细观察的玻璃色子流形效果等。潘建伟认为,最初期待不要从一开始就离理论太远,仔细观察几个理论方程是正确的,可以看到的有趣现象,接下来可能会向前扩展,实验可能会更加细致。另一条路,实验目的是通过这个进行研究,实现原本不能做的事情,所以不会打开别的系统。

此外,理论家不动,可能会在实验上进行研究,找到交通事故。


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