学者发现自发对称性破缺并不总是能量和熵的妥协过程
当气温降低到零度附近,水会结成冰。理论物理学家都说这很容易理解:水的结冰是一种自发对称性破缺现象,虽然水分子间的相互作用力的本质在结冰前后并没有丝毫改变,但水分子却突然不可连续移动了,平移连续对称性破缺了。自然界还存在许许多多其它自发对称性破缺现象,甚至连宇宙中的物质之所以有质量都是由于某种对称性自发地破缺了。 作为理论物理基本概念之一,自发对称性破缺已被研究得非常透彻了。对于由宏观数目的个体通过相互作用相互影响而构成的统计物理多体系统,自发对称性破缺是一种集体行为。它的微观机制粗略地说,就是当系统达到某种条件后(例如温度足够低),这些宏观数目的个体都“觉得”协同行动能“让自己更为舒适”,于是系统在宏观上就(无意识的)从一个较为无序的相演化到一个更为有序的相,伴随着对称性和自由度的显著降低。 珀兹(Potts)模型是研究统计物理系统自发对称性破缺的范例。在该简单模型中,系统的N个粒子处于一个相互作用网络中,每个粒子占据网......阅读全文
学者发现自发对称性破缺并不总是能量和熵的妥协过程
当气温降低到零度附近,水会结成冰。理论物理学家都说这很容易理解:水的结冰是一种自发对称性破缺现象,虽然水分子间的相互作用力的本质在结冰前后并没有丝毫改变,但水分子却突然不可连续移动了,平移连续对称性破缺了。自然界还存在许许多多其它自发对称性破缺现象,甚至连宇宙中的物质之所以有质量都是由于某种对称
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究,在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为,但该过程通常伴随卫星液滴的产生,对于喷墨打印等应用具有较大影响,如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来,中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究,在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为,但该过程通常伴随卫星液滴的产生,对于喷墨打印等应用具有较大影响,如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来,中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延林课
研究利用对称性破缺抑制卫星液滴
关于液滴撞击到固体表面的回弹行为研究,在喷墨印刷、定向输运、自组装与能量收集等领域具有重要意义。表面浸润性图案化可以精准调控液滴的铺展和回缩行为,但该过程通常伴随卫星液滴的产生,对于喷墨打印等应用具有较大影响,如何精确控制卫星液滴的产生仍是挑战。 近年来,中国科学院化学研究所绿色印刷实验室宋延
在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺
完结量子系统调控是人类知道和利用微观世界的重要途径,关于量子核算与量子传感至关重要。自旋作为重要的量子调控系统,如安在单自旋系统中完结非厄米哈密顿量的操控是量子调控领域中一个严重应战。 量子调控与量子信息要点专项项目负责人、中国科学技术大学杜江峰院士领衔的研讨团队面向这一应战,建立了在量子
利用对称性破缺衬底外延二维六方氮化硼单晶
为开辟硅基电子器件之外的新途径,基于量子材料的新器件研究成为前沿热点。作为量子材料的重要分支,二维量子材料厚度只有原子级且量子效应显著,大面积、高质量的二维单晶制备是实现二维器件规模化应用的核心关键,然而晶格的非中心反演对称性给二维单晶生长带来了极大挑战。 在量子调控与量子信息重点专项资助下,
探索物质世界存在之谜-诺贝尔物理学奖获奖成果解读
现代物理学理论认为,宇宙大爆炸时应产生同等数量的粒子与反粒子,二者相遇会湮灭,同时释放能量。如果真是如此,整个纷繁复杂的物质世界、包括人类自身都将不会存在。 物质为何会多出反物质?对称性破缺是背后的关键原因。据测算,宇宙中物质粒子的数量只要比反物质粒子多出百亿分之一,就足以形成我们今天的物
实验室内首次创造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵
据美国每日科学网站8月12日报道,多国研究人员首次通过实验证明,可在实验室内以一种可控的方式制造出对称性破缺并观察到拓扑瑕疵。在一个控制得很好的系统内识别出这些“拓扑瑕疵”,将有助于科学家们研究量子相变、洞悉复杂系统的非平衡性动力系统。研究结果发表在最新出版的《自然·通讯》杂志上。 大约1
物理所预言立方对称性破缺下的新型拓扑绝缘体材料
拓扑绝缘体已成为材料研究领域中的“明星”,吸引着众多科学家的目光,理论和实验两方面的研究工作进展都极为迅速。拓扑绝缘体是一种新奇的量子物态,具有绝缘体和导体双重特性,通过引入超导序和铁磁序,拓扑绝缘体可能在量子计算机和自旋电子学等领域有着潜在的广泛应用。然而,要实现这些应用,首先
武汉物数所利用对称性破缺实现偶极里德堡原子量子调控
由于本身具有大的诱导电偶极矩,里德堡原子间存在强的偶极相互作用,这一特性在量子计算和量子信息处理方面有重要应用前景。但又由于原子量子亏损的存在,除氢原子外的所有原子在低态的诱导电偶极矩都是随外电场而变化的,导致非氢原子在外电场中的能级呈抗交叉结构。诱导的电偶极矩不但大小随外电场而变化,偶极矩的方
金属表面有机分子对称性破缺诱导选择性功能化研究突破
近年来,将第一性原理计算与扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)实验相结合已成为在原子、分子层次研究表面物理和化学过程的强有力手段,在实现小分子甚至单原子级别的操纵和表面化学反应的基础上,可以进一步研究原子尺度下的新奇物理化学性质。 表面合成是近年来备受关注的一种合成方法。利用金属单
科学家观测到里德堡原子高阶和分数离散时间晶体
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室教授丁冬生课题组在里德堡原子驱动耗散系统中观察到了高阶和分数离散时间晶体。11月10日,相关研究成果发表于《自然—通讯》。 自发对称性破缺是解释物质相变的重要机制,比如,空间上的平移对称性的自发破缺,使得物体形成了空间上的有序结构,也就是空间晶体。同
科学家观测到里德堡原子高阶和分数离散时间晶体
中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室教授丁冬生课题组在里德堡原子驱动耗散系统中观察到了高阶和分数离散时间晶体。11月10日,相关研究成果发表于《自然—通讯》。自发对称性破缺是解释物质相变的重要机制,比如,空间上的平移对称性的自发破缺,使得物体形成了空间上的有序结构,也就是空间晶体。同样,研究
在相对论重离子碰撞实验中观测到可能的手征磁波现象
最近,美国布鲁克海文国家实验室RHIC-STAR国际合作组首次观测到相对论重离子碰撞下手征磁波(Chiral Magnetic Wave)可能存在的证据,中国科学院上海应用物理研究所马余刚课题组是该工作的主要作者(principal authors)单位之一。该项研究是马余刚指导的学生寿齐烨的博
我国学者发现多体量子相变的新动力学行为
图1 光晶格超流至Mott态Kibble-Zurek动态相变,左图为改进后的光晶格准动量测量,右图为绝热和非绝热速率条件下超流相至Mott绝缘体的非相干比例 在国家自然科学基金项目(批准号:91736208)等资助下,北京大学信息科学学院陈徐宗、周小计教授团队与清华大学物理系胡嘉仲、陈文兰教授团队
脑脓肿自发性破入脑室病例报告
脑脓肿自发性破入脑室是化脓性脑脓肿一种少见并可能危及生命的严重并发症,现将在本院诊治的1例报道如下。 1.临床资料 患者,男,71岁,2019年3月2日以“突发剧烈头痛伴呕吐10d”在外院急诊CT造影(CTA)发现:1)颅内动脉瘤;2)左侧脑室三角区肿瘤?(图1A),遂转诊本院,颅脑多模态MRI检
化学所李峻柏课题组短肽晶体对称性调控研究获进展
超分子自组装是生命结构形成的基础。探索生物分子组装过程以及精准调控组装过程,有助于揭示生命活动的分子机制和指导生物材料的合成。 中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学院重点实验室李峻柏课题组在短肽分子的组装机理以及结构和功能调控等方面取得了系列进展(Chem. Soc. Rev., 202
科学家发现未知磁性超导态
近日,南方科技大学物理系副教授殷嘉鑫课题组组织一支国际团队在磁性超导调控方向取得进展。研究团队报道了南科大量子奇点与演生物质实验室观测到的时间反演对称性破缺的笼目超导态,并开发了系统研究磁性超导的高分辨率电子谱学方法,相关成果发表于《自然—材料》上。该研究中,殷嘉鑫团队在笼目超导体Cs(V,Ta)3
物理所LiOsO3金属中的铁电结构转变研究取得进展
铁电性一般出现在绝缘体材料中。铁电材料在一定温度范围内具有自发极化的基本性质,其自发极化强度受到外加电场的作用可以发生反转或重新排列。铁电性在相变温度(即居里温度)总是伴随着晶格结构的改变,表现为中心反演对称性的破缺。在金属中,由于传导电子的屏蔽作用,自发极化很难进行,因此观察不到铁电性。
理论物理所电弱对称破缺研究获进展
如何自然地实现电弱对称性破缺是当今粒子物理学的一个深刻而艰巨的问题。希格斯粒子的发现表明电弱对称性是通过希格斯标量场的非零真空期望值来破缺的,是理解电弱对称性的一个里程碑。然而,基本希格斯粒子对紫外能标(普朗克能标)非常敏感,导致电弱破缺能标不能自然稳定在246 GeV。为了屏蔽希格斯粒子对紫外
中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色
Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破 实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,
福建物构所铁电半导体光电探测晶体材料研究获进展
铁电材料是一类特殊的极性化合物,基于自发极化效应表现出优良的非线性光学、压电、热释电和铁电等性能,在信息存储、红外探测、声表面波和集成光电器件等领域有着重要应用,特别在光辐照下材料内部将出现非平衡载流子的激发,诱导电子云结构发生不对称变化,从而诱导宏观极化产生许多新的现象,如反常光伏效应、光折变
LHAASO最新实验验证爱因斯坦相对论时空对称的正确性
爱因斯坦的相对论认为,宇宙中物质运动最快的速度是光速,这一限制有没有可能被打破?这个问题可以通过洛伦兹对称性的破缺来检验。近日,位于我国四川稻城的高海拔宇宙线实验LHAASO合作组利用其观测的高能伽马射线事例,对洛伦兹对称性进行了检验。实验结果将洛伦兹对称性的破缺能量标度提高了约10倍,这是迄今
具有铁电半导体光电效应的晶体材料研究获进展
具有非中心对称结构的极性光电功能晶体材料以自发极化为基础,表现出优异的非线性光学、压电、热释电和铁电等光电性能。但只有结晶在10种极性点群的化合物才能够产生极化效应,如何创新极性光电功能晶体材料的结构设计,利用基元协同实现偶极矩的排列一致、并在宏观上组装具有强极化特性的化合物来获得具有优异光电性
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
中国科大在单自旋量子调控研究中取得进展
中国科学院院士、中国科学技术大学教授杜江峰领导的中科院微观磁共振重点实验室研究团队建立了在量子系统中实现基于非厄米哈密顿量的量子调控普适理论,并通过对金刚石量子比特的高精度量子操控,首次在单自旋体系中观测到宇称时间对称性破缺。该研究成果以Observation of parity-time sy
物理所等理论预言新型Kagome晶格量子自旋液体态
量子自旋液体是一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子物质形态,其基本概念最早由诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年提出。之后,人们尝试利用自旋液体来解释高温超导的现象。近年来,随着实验上大量阻挫量子自旋材料的出现,找到具有自旋液体基态的材料变得越来越有可能。从实验和理论两
“宇称—时间”对称增强型量子传感器问世
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、唐建顺研究组在量子传感和“宇称—时间”对称系统的实验研究中取得重要进展,他们首次实现“宇称—时间”对称增强型量子传感器,其灵敏度比传统量子传感器提高了8.86倍。该成果近期发表于《物理评论快报》。 浩渺的宇宙中有无数普通或者奇妙的对称性。如果物质同时满足时间
法美科学家分享2012诺贝尔物理学奖
据外电报道,瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会9日宣布,法国科学家塞尔日・阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫・维因兰德(David Wineland)获得2012年诺贝尔物理学奖。他们“提出了突破性的实验方法,使测量和操控个量子体系成为可能。” 新闻背景:最近5年来诺
水桶超期服役易生细菌-缺行业标准“不破不废”
夏日来临,不少家庭都会订购桶装水。近日,细心的青岛市民侯先生发现了,家中新送来的桶装水水桶又脏又旧,材质发软,一看竟用了4年多,担心超水桶“期服役”,对身体有害。可厂家却回应称,水桶并无使用寿命,放心使用即可。对此,业内人士称,桶装水水桶的使用年限的确缺乏国家标准和行业标准,出于成本考虑,企业多