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140亿年前，是什么力量创造了我们现在身处的宇宙?在宇宙大爆炸之后的短暂瞬间，对称性破缺如何导致物质、恒星以及星系从一个起初对称且各处环境一样的宇宙中制造出来?这是科学家们一直想知道的问题。尽管宇宙大爆炸仍然无法被重复，但科学家们现在的确能在可控的实验下对这种对称性破缺及其变化进行研究了。 拓扑瑕疵是空间结构内出现的错误，当一个系统内的粒子无法相互“沟通”时，对称性破缺会导致这种拓扑瑕疵。而由德国联邦物理技术研究院(PTB)、乌尔姆大学、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室以及以色列耶路撒冷希伯来大学联合进行的实验，就试图对一个复杂的多粒子......阅读全文
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
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
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
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
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
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
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
武汉物数所等发现磁性原子对拓扑电子态的影响
拓扑材料因其新奇的表面态引起了人们广泛的关注。这种受时间反演对称性保护的相对论性拓扑电子态具有自旋手征性，因此在自旋电子学和量子计算方面有着巨大的应用前景。目前，许多实验和理论研究表明拓扑电子态在非磁散射下表面的时间反演对称性仍然保持。但磁散射下对称性是否发生破缺从而破坏拓扑材料表面态的性质仍存
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
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
研究提出宇宙学尺度宇称不守恒研究新方法
近日，中国科学院国家天文台研究员朱弘明与加拿大多伦多大学教授彭威禮合作，自主开发出新的数值模拟方法，能够在初始条件中加入左右不对称（宇称不守恒）的矢量和张量信号，并发现这些信号在宇宙漫长的演化中留有可探测痕迹，为利用星系巡天检验自然界基本对称性提供了新途径。 “宇称”可以简单理解为左右对称。就
欧核中心发现新的物质—反物质不对称现象
据物理学家组织网4月24日报道，欧洲核子研究中心今天在《物理评论快报》上提交了一份报告称，大型强子对撞机底夸克实验(LHCb)首次在B0s粒子的衰变中观察到物质—反物质的不对称性。这是已知的第四个亚原子粒子表现出了这种行为。 LHCb是LHC上的六个探测器之一，主要目标是测量在b强子中的C
方忠院士：从事基础研究并不枯燥，而是享受
“您从事基础研究多年，会感到枯燥吗？”面对这一问题，中国科学院院士、中国科学院物理研究所（以下简称物理所）所长方忠的回答从未变过：“不枯燥，可能身体上会觉得劳累，但精神上非常享受。”今年6月，方忠等人完成的“拓扑电子材料计算预测”获得国家自然科学奖一等奖。11月19日，在北京市科技大会暨科学技术奖励
这一发现让他们3人摘得2019年诺贝尔物理学奖！
2019年10月8日，瑞典斯德哥尔摩，瑞典皇家科学院宣布，吉姆·皮布尔斯（James Peebles）、米歇尔·麦耶（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz），以奖励他们在天体物理学方面的发现。获奖理由：加拿大-美国物理学家吉姆·皮布尔斯的获奖理由是物理宇宙学的理
室温非线性霍尔效应
最新Nature Nanotechnology：室温非线性霍尔效应 几何相位和拓扑之间的紧密联系使得基于霍尔效应的现象已成为现代材料和物理学的主要研究重点之一，这促使了人们对物质拓扑态的探索和许多相应实际应用的开发。在线性响应方式下，霍尔电导率需要通过磁化或外部磁场来打破时间反演对称性。但最近
科学家建立超越广义相对论的引力量子场论
近日，中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良，打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限，不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论，而是基于量子场论和对称原理，建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。 研究表明，在四维引力
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
科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论
一百年前，爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论，建立起引力与时空几何的内在联系，成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面，狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展，它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论，成功地应用于电磁力、弱作用力和强作
中国科学家发现新型手性费米子
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员丁洪、钱天和副研究员孙煜杰团队与中国人民大学物理学系雷和畅等合作者共同发现三维材料CoSi中存在新型手性费米子的确定证据。该实验结果证明了新型手性费米子的存在，为探索由手性费米子引起的新奇物理现象提供了一个较为理想的平台。相关研究成果于3月2
D介子与反D介子衰减差异首次“现形”
据英国《自然》杂志网站近日报道，欧洲核子研究中心（CERN）的科学家，首次发现了D介子粒子与反D介子粒子的衰减差异，为解释宇宙为何由物质而非反物质组成提供了新途径。 参与大型强子对撞机（LHC）上LHCb实验的科学家做出了上述发现。此前，研究人员已预测到这种行为差异，而且这也符合粒子物理学标准
拓扑自旋电子学研究获进展
华南师范大学物理学院教授邓明勋/研究员王瑞强团队与合作者，在拓扑自旋电子学领域取得重要进展：在非磁拓扑Dirac半金属材料中发现了一种全新的自旋极化现象——非平衡隐藏自旋极化。相关成果9月5日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 隐藏自旋极化是指在中心
“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
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
张海潮等科学家提出宇宙学新模型
中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室研究员张海潮等提出了一种新的宇宙学模型，该模型把驱动宇宙现今加速膨胀的物理机制和宇宙早期暴胀的物理机制统一描述为同一个标量场，并用空间曲率为正的封闭空间解释了普朗克卫星2018报道的天文观测结果。近日，该论文成果以长文形式发表于《物理评论
南开团队在子空间对称性保护拓扑态的研究取得新突破
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498785.shtm拓扑学本是一门研究物体几何特性的数学分支，在物理学中却可以利用拓扑的概念描述物质的能带特征，从而研究新颖拓扑物态和各种新生的拓扑材料。非平凡拓扑最典型的特征就是存在受特定对称性保护的拓
上海光机所量子光学重点实验室提出宇宙学新模型
近期，中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室提出了一种新的宇宙学模型，该模型把驱动宇宙现今加速膨胀的物理机制和宇宙早期暴胀的物理机制统一描述为同一个标量场，并用空间曲率为正的封闭空间解释了普朗克卫星2018报道的天文观测结果。相关成果撰写长文发表在[Physical Review D