准粒子构成的物质第五形态首次创建,将对量子计算产生重要影响

足球比分 2022-11-12 17:59 13

摘要:稀释制冷机内设备的特写照片。图片来源:东京大学日本科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,他们创造出了首个由准粒子构成的玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC),最新...

稀释制冷机内设备的特写照片。图片来源:东京大学

日本科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文称,生物医药上海愿景发布:2025年生物医药产业规模超万亿元他们创造出了首个由准粒子构成的玻色—爱因斯坦凝聚态(BEC),最新研究将对包括量子计算在内的量子技术的发展产生重大影响。

BEC被称为物质的第五种形态,其他四种分别为固体、液体、气体和等离子体并列。1925年,爱因斯坦预言BEC存在。1995年,美国两位科学家在仅比绝对零度高百万分之0.17度下实现了BEC,并因此荣膺2001年诺贝尔物理学奖。目前大多数BEC由普通原子制成,由奇异原子制成的BEC上海警方查获400万元假冒奥特曼还没有实现。

激子是一种奇异原子。当光击中半导体时,能量激发电子跃迁到新能级,留下的空穴可被视为带正电荷的粒子。负电子和正空穴相互吸引形成的电子—空穴对就是一个呈电中性的准粒子——激子。准粒子不是标准粒子物理模型描述的17种基本粒子之一,但仍拥有电荷和自旋等基本粒子的特性。激子包括正激子和副激子,已被用于制造电子—空穴等离子体等。

在氧化亚铜内产生的类氢副激子被认为是在半导体内制造激子BEC最有希望的候选材料之一。在最新研究中,研究团队使用稀释制冷机将大块氧化亚铜内的副激子冷却到0.4开尔文(约零下273.11摄氏度)以下,制造出了激子BEC,并使用中红外诱导吸收成像技术,在真实空间内直接可视化激子BEC,精确测量其密度和温度等,以区分激子BEC和普通原子BEC之间的异同。

他们接下来计划研究半导体内激子BEC如何形成的动力学,并研究激子BEC的集体激发,最终目标是建立一个基于激子BEC系统的平台,以进一步阐明其量子特性,并更好地理解与其环境强耦合的量子比特的量子力学。

(原标题《准粒子构成的物质第五形态首次创建 将对量子计算产生重要影响》)

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