研究显示:量子粒子打破玻色子与费米子的二元法则,任意子首次在一维系统中被证实
来源:ScienceDaily / OIST 原文标题:Physicists Discover Quantum Particles That Break the Rules of Reality原文链接:查看原文量子世界的第三类粒子冲绳科学技术大学院大学证明任意子可在低维系统中存在且可调节数十年来,物理学界一直认为宇宙中所有粒子只能归入两大类别:玻色子(如光子)和费米子(如电子)。然而,冲绳科学技术大学院大学(OIST)与俄克拉荷马大学的联合研究团队在《Physical Review A》上发表的两篇论文中证实,名为"任意子"(anyons)的第三类"中间"粒子确实可以存在于低维量子系统中。更引人注目的是,研究者发现这些奇异粒子的行为是可以被精确调节的,这为探索全新的量子现象打开了大门。传统粒子分类的基石传统量子力学中,粒子的分类取决于两个相同粒子交换位置时系统波函数的变化:保持不变的是玻色子,改变符号(乘以-1)的是费米子。玻......阅读全文
记2012年物理学奖得主:量子物理实验派双杰
10月9日下午,2012年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会将奖项授予给了量子光学领域的两位科学家――法国物理学家塞尔日・阿罗什与美国物理学家戴维・瓦恩兰,以奖励他们“提出了突破性的实验方法,使测量和操控单个量子系统成为可能”。 诺奖官方网站称,塞尔日・阿罗什与戴维
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
“神秘”Majorana费米子或将现身
1937年,随着量子力学的兴起,意大利理论物理学家Ettore Majorana提出可能存在一种新型的奇特粒子,即现在名为Majorana费米子的粒子。经过75年的追寻,研究人员近期终于发现了Majorana费米子存在的一个可靠证据。而这一发现就如同找到了一把通往拓扑量子计算时代的
Nature子刊:自旋极化STM等对量子材料中自旋流的原位探测
近日,北京大学量子材料科学中心韩伟研究员、谢心澄院士和日本理化学研究所Sadamichi Maekawa教授受邀在国际著名刊物 Nature Materials (《自然-材料》)撰写综述文章,介绍“自旋流-新颖量子材料的灵敏探针”这一新兴领域的前沿进展。 自旋电子学起源于巨磁阻效应的发现,在
W玻色子宽度获迄今最精确测量
图为ATLAS碰撞事件的艺术图,其中候选W玻色子衰变成缪子和中微子。图片来源:ATLAS/CERN科技日报北京4月11日电 (记者刘霞)据欧洲核子研究中心(CERN)官网10日报道,该机构超环面仪器实验(ATLAS)合作组首次在大型强子对撞机(LHC)上,对W玻色子宽度开展了迄今最精确测量。得出的平
欧洲核子研究中心称“上帝粒子”可能并不存在
希格斯玻色子是由英国人希格斯等物理学家在上世纪60年代提出的一种基本粒子,被认为是物质的质量之源,因此被称为“上帝粒子”。但这种粒子就像神话中的独角兽一样难觅影踪。尽管科学家们仍在努力寻找其踪迹,但致力于此项研究的欧洲核子研究中心近日表示,一些迹象表明,这种粒子也许真不存在,只是人们的“幻想”。
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作,在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合,并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
W玻色子质量出炉,物理学家:“标准模型没有死”
物理学家已经确定了基本粒子W玻色子的质量。欧洲大型强子对撞机(LHC)紧凑型缪子螺线管(CMS)探测器的实验结果与标准模型的预测一致,并向2022年出现的W玻色子质量异常泼了一盆冷水。这项研究暗示着存在标准模型之外的现象,而标准模型是物理学家对粒子和力的最佳描述。欧洲粒子物理实验室的CMS探测器。图
里程碑|上海科大陈宇林团队Science发文解决全球百年难题
作为一类重要的费米子,Weyl费米子最早是由德国物理学家Hermann Weyl于1929年提出的,用以描述高能物理中遵循外尔方程的一种无质量费米子。在此后的探索中,人们一度认为这种漂亮的费米子纯粹是一个物理概念,在自然界中并不存在。Weyl半金属是结晶固体,具有新兴的相对论性Weyl费米子,并
具备更高能量的LHC将于2015年投入使用
LHC的CMS探测器 如果某种粒子看上去很像希格斯粒子,且性质也很接近,那么它很可能就是标准的希格斯玻色子。这是欧洲核子研究委员会(CERN)利用大型强子碰撞型加速装置(LHC)得出的最新研究结果。物理学家一直在尝试描绘于2012年发现的希格斯玻色子。到目前为止,每一项测试都证实这种新发现的粒子非
石棉钎维的物理性质
石棉纤维的轴向拉伸强度较高,有时可达374×10^4㎏/㎡,但不耐折皱,经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10~15%,以含14%的较多。加热至600~700℃(温升10℃/分)时,石棉纤维的结构水析出,纤维结构破坏、变脆,揉搓后易变为粉末,颜色改变。石棉纤维的导热系数为0.104
2024年中国科学技术大学潘建伟团队发表4篇Nature/Science
费米子哈伯德模型(FHM)描述了由强电子-电子相关性引起的广泛的物理现象,包括非常规超导的推测机制。然而,解决其低温物理问题在理论上或数值上都具有挑战性。光学晶格中的超冷费米子提供了一个干净且控制良好的平台,为模拟FHM提供了一条途径。在半填充状态下掺杂FHM模拟器的反铁磁基态有望产生各种奇异相
模拟高端实验-量子计算机将在科研领域“大显身手”
模拟高端实验 再现“上帝粒子” 量子计算机将在科研领域“大显身手” 物理学家一直在努力开发量子计算机,并希望量子计算机发挥其量子力学效能,帮助发现自然界的新规律。 去年,英国《自然》杂志报道称,奥地利物理学家用4个“量子比特”组成的量子计算机,第一次实现了对高能物理这样高端实验的完整模拟。
我国强磁场红外光谱研究铁基超导中狄拉克费米子获进展
凝聚态物质中的无质量狄拉克(Dirac)费米子是一类能量与动量呈线性关系并且其导带和价带在动量空间某点能量简并的准粒子。由于其对于诸多量子现象的产生起关键性的作用,因此在凝聚态物质中寻找无质量狄拉克费米子是目前凝聚态物理研究最活跃的领域之一。图1 (a)反铁磁态下(温度T ≈ 4.5 K)BaF
合肥研究院等在三维量子电动力学研究中取得进展
三维量子电动力学(QED3)是凝聚态物理中多种强关联体系的有效模型,比如欠掺杂的铜氧化物高温超导体,自旋为1/2的Kagome自旋液体等。基于QED3模型的理论研究显示,在零温下,狄拉克费米子在规范场的作用下将自发获得质量,这种狄拉克费米子质量的自发生成在铜氧化物超导体中对应着反铁磁序的形成。然
科学家提出证明“轴子”存在新方法
据物理学家组织网6月18日报道,寻找新的粒子通常需要很高的能量,因此需要构建大型加速器等设备,其可将粒子加速至接近光速的速度,但也存在着其他创造性的粒子找寻方式:维也纳技术大学的科学家就提出了一种方法,能够证明假想的亚原子粒子——“轴子”的存在。这些轴子能够在黑洞周围积
美科学家造出全新量子物质形态
据物理学家组织网6月7日报道,美国斯坦福大学上周宣布,他们用金属镝(dysprosium)造出世界上第一个双极量子费米子气体。研究人员认为,该费米子气体兼具晶体和超流液二者看似矛盾的特征,是一种全新的量子物质形态。这标志着人们在理解费米子系统性质,将凝聚物质物理学中的超
在“废旧”仪器上作出《科学》封面成果
4月7日凌晨,《科学》杂志以封面文章的形式刊发一项重要成果:美国费米实验室对撞机探测器(CDF)合作组的389位科学家,共同完成了迄今为止对W玻色子质量的最精确测量,其精度达到了前所未有的0.01%。 该结果将可能挑战粒子物理学的“标准模型”,结果一出,引起了全球实验与物理学家们的振奋和激动。
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出,他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧,这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说,他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
拓扑绝缘体量子输运性质研究取得进展
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应,分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。2004年研究人员发现,对于前者,比如无序足够强的弱自旋轨道耦合半导体,电子-电子相互作用和量子干涉效应产生的二阶量子修
棉子糖的物理性质
性状棉子糖是采用物理萃取方式从植物(甜菜糖蜜或棉子)中提取的纯天然功能性低聚糖 。棉子糖为白色或淡黄色晶状粉末,易溶于水,微溶于乙醇等极性溶剂,不溶于石油醚等非极性溶剂。无水棉子糖熔点118~119℃。一般结晶体带有5分子的结晶水,缓慢加热100℃会丧失结晶水。水溶液的比旋光度[α]D为+105°。
大型强子对撞机可能已复制宇宙大爆炸后情形
环形隧道内的大型强子对撞机。科学家可能已经在某种程度上复制出宇宙大爆炸后第一时刻的情形。 北京时间9月28日消息,据国外媒体报道,美国布鲁克海文国家实验室资深科学家拉吉-维努帕兰近日透露,欧洲大型强子对撞机可能已经在某种程度上复制出宇宙大爆炸后第一时刻的情形,重新制造出宇宙大爆
中科院物理所最有学问的井盖,-文科生看不懂!
本文整理自北京青年报,中科院物理所,募格学术 最近,中国科学院物理所的井盖成了“景点”。 据物理所所长特别助理、综合处处长魏红祥介绍,中科院物理所为了迎接成立90周年所庆和公众科学日的活动,特意策划了一场园区内的井盖涂鸦活动。除了具有艺术美感与设计感外,物理所的专家还从上千个物理学知识点中精
科研团队用暗物质模型成功解释W玻色子超重现象
近日,中国科学院紫金山天文台范一中研究员、蔡岳霖研究员及博士研究生唐天鹏,与南京师范大学合作运用自主研发的整体拟合方法,详细分析了W玻色子超重结果,发现此反常信号与暗物质存在很强关联。该研究成果以《Inert Higgs dark matter for CDF II W-boson mass and
我国科学家量子模拟研究取得重大突破
近日,中国科学技术大学潘建伟院士团队等与澳大利亚科研团队合作,首次在处于强相互作用极限下的费米超流体中观测到了熵波衰减的临界发散行为,揭示了该体系存在着一个可观的相变临界区,并获得了热导率与粘滞系数等重要的输运系数。 该项工作为理解强相互作用费米体系的量子输运现象提供了重要的实验信息,是利用
新算法将物理问题转化为量子语言
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515050.shtm科技日报讯 (记者刘霞)谷歌公司科学家设计出一种算法,可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言,这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。 新成果
内置纠错功能的物理量子比特问世
日本东京大学、德国约翰内斯·古腾堡大学和捷克帕拉茨基大学研究人员组成的团队,最近展示了一种构建光子量子计算机的新方法。该团队没有使用单个光子,而是采用了激光产生的光脉冲,该脉冲可由多个光子组成。该研究发表在新一期《科学》杂志上。 量子比特非常容易受到外部影响,这意味着它们存储的信息很容易丢失。
内置纠错功能的物理量子比特问世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517241.shtm
量子物理与机器学习结合研究取得进展
生成模型(Generative Model)是机器学习领域的重要课题和研究前沿,也被认为是通往人工智能的必由之路。历史上,物理学为生成型学习提供了很多新思路。比如,著名的玻尔兹曼机(Boltzmann Machine)就来自于统计物理中的伊辛模型及相关的反伊辛问题。最近,中国科学院物理研究所/北
《物理评论快报》:量子信息掩蔽首次实验实现
中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、许金时等人与上饶师范学院李波、梁晓斌以及南开大学陈景灵合作,实验实现光量子信息的掩蔽,成功将量子信息隐藏到非局域的量子纠缠态中。相关成果近日发表于《物理评论快报》。 量子信息掩蔽是近期发展起来的一种信息处理协议。它将量子信息由单个量子载体完全转移到多个载体