科学家首次实现费米尺度的单粒子双缝干涉实验

中国科学技术大学高能核物理课题组与美国布鲁克海文国家实验室、山东大学等单位的联合研究团队,在STAR国际合作组中发挥主导作用,首次在高能重离子碰撞过程中以不稳定粒子——短寿命矢量介子(ρ0)为实体,实现了费米尺度的单粒子双缝干涉实验,并利用该过程的线性偏振特征观测到极化空间的干涉现象。该研究成果1月4日发表于《科学进展》。ρ0介子的双缝干涉示意图及其衰变角二阶余弦调制系数的测量结果 中国科大供图 波粒二象性是量子力学的基石原理,也是量子力学“反常识”和“反直觉”的源头之一。而单粒子的双缝干涉思想实验能够非常直接地从现象上诠释波粒二象性。近半个世纪以来,实验学家们相继以光子、电子、原子、分子和生物大分子作为干涉实体,实现了该思想实验。那么,对于高能核物理实验中常见的不稳定粒子是否也能够作为实体产生双缝干涉现象? STAR的研究团队利用甚高能原子核对撞中相干光致产生的不稳定粒子ρ0(寿命约为1费米/光速)作为干涉实体实现了费......阅读全文

科学家首次实现费米尺度的单粒子双缝干涉实验

  中国科学技术大学高能核物理课题组与美国布鲁克海文国家实验室、山东大学等单位的联合研究团队,在STAR国际合作组中发挥主导作用,首次在高能重离子碰撞过程中以不稳定粒子——短寿命矢量介子(ρ0)为实体,实现了费米尺度的单粒子双缝干涉实验,并利用该过程的线性偏振特征观测到极化空间的干涉现象。该研究成果

中国科大观测到不同核间距下的分子杨氏干涉效应

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室和物理学院陈向军教授研究组最近利用自主研制的高分辨(e, 2e)谱仪首次实现了振动分辨的电子碰撞电离三重微分截面的实验测量,并获得了H2分子振动分辨的电子动量分布。通过振动态的选择实现了分子核间距的选择,观测到了不同核间距下的分子杨氏干涉效应。研究

双缝实验首次在时间维度重建

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497882.shtm原始双缝实验艺术图。图片来源:英国《自然》杂志网站科技日报讯 (记者刘霞)英国科学家在3日出版的《自然·物理学》杂志上发表论文指出,他们借助一种能在飞秒(千万亿分之一秒)内改变特性的“

近代物理所首次实现了爱因斯坦提出的双狭缝“理想实验”

  中科院近代物理研究所与德国马普核物理所科研人员开展合作研究,利用反应显微成像谱仪,采用逆运动学原理,用移动的“狭缝”(H2+)与He原子碰撞,通过记录氦原子碎片的动量分布,研究对应碎片的杨氏双缝干涉现象,首次实现了爱因斯坦提出的双狭缝“理想实验”。   杨氏双缝干涉实验揭示了光子的波粒二象性,

中国科大等实现天文尺度的量子干涉

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等和浙江大学王大伟、美国普林斯顿大学Marlan Scully、德国维尔兹堡大学Sven Hofling、美国路易斯安那州立大学Jonathan Dowling、上海纽约大学Tim Byrnes合作,在国际上首次实验观察到量子点单光子和太阳光之间的双光子干涉、量子纠

新研究在时间维度重建双缝实验

  1801年英国科学家托马斯·杨开展了一项著名实验,发现穿过两个细缝的光会自行干涉,在后墙形成特征性的干涉条纹,这就是著名的双缝实验。这项实验及其后续的研究证明了光既具有波动性,又具有粒子特性(即光的波粒二象性)。  现在,物理学家在时间而非空间上重现了双缝实验——一面快速“开合”(光学性质改变)

费米实验室发现一新中性粒子

  据美国物理学家组织网近日报道,美国能源部费米国家加速器实验室CDF组的科学家们宣布,他们观察到了一种新的中性粒子——Xi-sub-b (Ξb0),属于重子,由一个奇夸克、一个上夸克和一个下夸克三个夸克组成。此前,标准模型已预言到其存在,而观察到该粒子有助于加强我们对夸克如何形成物质的理解。  

费米实验室即将公布“上帝粒子”新消息

  据美国《发现》杂志在线版、《科学美国人》在线版日前报道,美国费米实验室“万亿电子伏特粒子加速器”(Tevatron)的科研团队宣称,他们即将于下个月公布一项关于“上帝粒子”踪迹的消息,并对该结果以“有趣”来形容。其具体内容立刻引发了诸多期待。据称,Tevatron加速器产生的数据中,含有线索可以

费米:理论与实验的双科大师

   费米门下也是人才辈出:杨振宁、李政道以及发现反质子的美国物理学家张伯伦和西格里等都是他的门生。  文武双全之人历来难得。  在物理学的历史上,也只曾经出现过个别“文武双全”的科学大家。比如,除了发现那些著名的物理学定律,牛顿也做过阳光的色散实验和运用单摆检验惯性质量同引力质量成比例的实验,甚至

美国费米实验室可能率先发现上帝粒子

“上帝粒子”,即希格斯玻粒子  据国外媒体报道,帕多瓦大学的物理学家托马索・多里戈(Tommaso Dorigo)日前在他的博客中称,位于美国伊利诺斯州巴达维亚的美国费米国家加速器实验室(Fermi National Accelerator Laboratory))的一万亿电子伏加速器(T

物理所等多方合作-新型手性费米子研究取得进展

  凝聚态物理中,如果包围能带简并点的费米面具有非零的陈数,则该简并点具有手性,在该费米面上的低能准粒子激发可以被看成是手性费米子。2019初,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与中国人民大学物理系合作,利用角分辨光电子能谱证实了在CoSi这个手性晶体中,存在新型手性的spin-1和c

波粒二象性的发展简史

在十九世纪末,原子理论逐渐盛行,根据原子理论的看法,物质都是由微小的粒子——原子构成。比如原本被认为是一种流体的电,由汤普森的阴极射线实验证明是由被称为电子的粒子所组成。因此,人们认为大多数的物质是由粒子所组成。而与此同时,波被认为是物质的另一种存在方式。波动理论已经被相当深入地研究,包括干涉和衍射

费米实验室将进行实验验证超光速粒子真假

MINOS实验中使用的米诺斯远程探测器   美国《大众科学》网站9月26日报道,超光速粒子实验自本月公布以来就引起了广泛的关注,但质疑之声也一直不绝于耳。美国费米实验室近日将进行类似的实验,以验证超光速粒子的存在。   事件的起因源自英国《自然》杂志9月22日刊载的一篇关于超光速

大尺寸物体的波动行为

自从物理学者演示出光子与电子具有波动性质之后,对于中子、质子也完成了很多类似实验。在这些实验里,比较著名的是于1929年奥托·施特恩团队完成的氢、氦粒子束衍射实验,这实验精彩地演示出原子和分子的波动性质。近期,关于原子、分子的类似实验显示出,更大尺寸、更复杂的粒子也具有波动性质,这在本段落会有详细说

单分子尺度研究领域取得重要突破

  近日,松山湖材料实验室生物界面团队与纳米生物材料团队合作,在单分子尺度研究领域取得重要突破,首次揭示了质子化调控的pHLIP(pH低插入肽)构象转变及跨膜动力学过程。相关成果已发表于《美国化学学会纳米杂志》(ACS Nano)。  质子化驱动pHLIP构象变化及插膜动力学过程示意图。研究团队供图

冷冻电镜单粒子法

 三维冷冻电子显微术已经在确定结构组成和大分子复合物的结构层次方面取得了重要进展。单粒子冷冻电镜技术是获得三位重构图像的重要的方法。单粒子法就是对分离纯化的颗粒状分子进行结构分析。既可以对有二十面对称结构的病毒或螺旋对称结构进行分析,也可以对象核糖体等大的可溶性复合物进行结构分析,还可以对溶解状态的

科学家首次实现了不同粒子之间的量子干涉

华南师范大学物理与电信工程学、物理前沿科学研究院、粤港量子物质联合实验室的冷原子研究团队在量子科技方面取得新研究进展:首次实验实现了不同粒子之间的量子干涉。该成果于8月25日发表于Physical Review Letters。 相同粒子之间的量子干涉可以揭示粒子固有的量子统计特性,这在经典物理

科学家利用单原子实现反冲狭缝思想实验

  近日,中国科学技术大学研究团队,利用光镊囚禁的量子基态单原子,首次忠实地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的“反冲狭缝”量子干涉思想实验,观测到原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程,证明了海森堡极限下的互补性原理,展示了从量子到经典的连续转变过程。  1927年,爱因斯坦设计了一个实验:

关于光学干涉仪的历史故事

  1704年 ,牛顿的《光学》一书问世,在本书中牛顿认为,光是沿直线高速传播的粒子流。而此种观点恰好同同期的物理学家惠更斯的猜想所不同。  1690年 ,惠更斯的《论光》一书正式出版,本书中惠更斯认为光是一种波,并提出了光波动原理,即惠更斯原理。  此原理可以阐述为:任何时刻一个点波源的球面波面上

新型手性费米子研究取得进展

凝聚态物理中,如果包围能带简并点的费米面具有非零的陈数,则该简并点具有手性,在该费米面上的低能准粒子激发可以被看成是手性费米子。2019初,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心与中国人民大学物理系合作,利用角分辨光电子能谱证实了在CoSi这个手性晶体中,存在新型手性的spin-1和cha

中国科大首次实验观测到高能宇宙射线费米加速的单步过程

近日,我校核科学技术学院胡广月副教授和地球空间科学学院陆全明教授合作的科研团队,在高能宇宙射线费米加速的实验室研究方面取得重要进展。团队利用上海“神光II”高功率激光装置,首次观测到磁化无碰撞冲击波中“费米加速循环”的单次反射加速过程产生的准单能离子,研究成果以 “Laboratory observ

费米实验室或发现一种新粒子-结果尚需验证

  据美国物理学家组织网4月7日(北京时间)报道,研究人员对来自美国能源部费米实验室粒子加速器的数据分析后认为,可能发现了一种新的基本粒子,也可能是一种新的自然力。但研究人员表示,这一结果还需进一步分析以验证是否属实。本次实验研究是通过质子和反质子对撞以探索宇宙原理系列实验的一部分。   尽管

颅缝早闭或颅缝骨化症的简介

  狭颅症是指婴幼儿的颅缝过早闭合,限制头颅的扩大而使颅骨变形并导致脑功能障碍,又称颅缝早闭或颅缝骨化症。主要临床表现为头颅变形、颅内压增高、智力发育障碍和眼部症状。本病发病率无地区性及男女差别,主要是颅缝再造手术治疗;预后大多良好,且生后6个月内手术效果较好,越晚手术效果越差。

干涉仪的分类

干涉仪的分类有不同分法按照结构区分干涉仪可以分为单路径干涉仪和多路径干涉仪两类, 其差异在于干涉的波是否通过同一路径传播。 例如迈克尔逊干涉仪就是常见的多路径干涉仪, 而Sagnac干涉仪, 等倾干涉和等厚干涉等即为单路径干涉仪。按照干涉光来源区分干涉仪可以分成波前分解和幅度分解两类, 其差异在于是

干涉仪的分类

干涉仪的分类有不同分法按照结构区分干涉仪可以分为单路径干涉仪和多路径干涉仪两类, 其差异在于干涉的波是否通过同一路径传播。 例如迈克尔逊干涉仪就是常见的多路径干涉仪, 而Sagnac干涉仪, 等倾干涉和等厚干涉等即为单路径干涉仪。按照干涉光来源区分干涉仪可以分成波前分解和幅度分解两类, 其差异在于是

激光干涉技术打破纳米尺度极限-亚细胞结构观察成现实

  光学显微镜自1590年由荷兰詹森父子创制伊始,即成为生命科学最重要的研究工具之一。进入21世纪,借助荧光分子,科学家将光学显微镜的分辨率提高了一个数量级,由约一半光波波长(250 nm)拓展至几十纳米,并兴起了超高分辨荧光成像技术,用于“看到”精细的亚细胞结构和生物大分子定位,相关工作荣膺201

干涉仪的的分类

  干涉仪的分类有不同分法  按照结构区分  干涉仪可以分为单路径干涉仪和多路径干涉仪两类, 其差异在于干涉的波是否通过同一路径传播。 例如迈克尔逊干涉仪就是常见的多路径干涉仪, 而Sagnac干涉仪, 等倾干涉和等厚干涉等即为单路径干涉仪(钟锡华, 陈熙谋, 2002)。  按照干涉光来源区分  

石墨烯将光“压缩”在单原子尺度内

  据最近发表在《科学》杂志上的一篇研究报告称,西班牙巴塞罗那光子科学研究所(ICFO)研究人员创造了利用石墨烯限制光的最新纪录。他们将光“压缩”在单个原子大小的空间内,这一成果有助于研发超小型光开关、探测器和传感器。  光可以作为计算机芯片不同部分之间超快速通信的通道,也可以用于超灵敏传感器或片上

Nature-Photonics:双等离子体量子干涉

  量子理论中光子与表面等离子体之间的密切相似关系,已经吸引很多科学家进行实验测试。迄今为止的实验已经证实,表面等离子体确实表现出许多熟悉的量子现象,证明了在用非经典光激发表面等离子体波时,会保持单光子统计和纠缠特性。 其他研究报告说,可以制备等离子体场的叠加和压缩状态。  双光子量子干涉(TPQI

冷冻电镜单粒子法及其应用

冷冻电镜单粒子法使我们在分子水平对生命过程有了新的认识。核糖体是一个由多种结构相互作用形成的RNA蛋白质复合体,他的结构解析是对这种技术应用的最好说明。从7 0年代Frank开始对核糖体进行单颗粒分析以来 ,二十多年的努力使得大肠杆菌70S核糖体1.5nm分辨率的三维结构已经得到揭示。从这个三维结构