你还记得薛定谔的猫,既生又死吗?好吧,现在我们有一些更奇怪的事情要告诉你。这 激子,已经具有奇异行为的量子粒子,刚刚表现出违背任何已知分类的特性。就好像我们发现了一种新的粒子,它不遵循我们认为普遍的规则。
什么是激子,简单解释一下
激子是一种材料吸收能量(通常以光的形式)时发生的物理现象。简单来说,它是由电子和“空穴”(电子留下的空白空间)形成的一对,它们通过电力保持彼此结合。当光照射到半导体或绝缘材料时,电子被推出其正常位置,留下空白空间。电子和空穴尽管是分开的,但仍保持着某种键合,就像它们被一条看不见的橡皮筋连接在一起一样。该对可以穿过携带能量的材料。
激子是暂时的状态:电子迟早会回到原来的位置,重新加入空穴。当这种情况发生时,能量以光的形式释放。这一过程是许多现代技术(从 LED 到太阳能电池)运行的基础,其中激子管理对于设备的效率至关重要。
挑战规则的发现
团队的 布朗大学 他做了一件非常巧妙的事情。研究人员使用两层材料创建了一种结构 石墨烯 (可怕的、备受诟病的石墨烯,一种像原子一样厚的二维材料)被绝缘晶体隔开 六方氮化硼.
最令人兴奋的是,这一发现为未来研究的新领域打开了大门,加深了我们对基础物理的理解,并在量子计算领域开辟了新的可能性。
佳莉,物理学副教授 布朗大学.
激子,一种叛逆的“量子行为”。
研究小组观察到的激子被证明是量子世界的真正反叛者。一般来说,粒子分为两大类: 玻色子,他们喜欢在同一个量子态中在一起,ei 费米子,谁更愿意保持距离。但这些新的分数激子似乎不想遵守这些规则,表现得有点像一个,又有点像另一个。
第二 张乃元,该研究的主要作者发表于 自然 (我在这里链接到你),这一发现可能对量子计算的未来产生革命性的影响。分数激子可用于以全新的方式存储和操纵信息,从而显着提高信息的速度和可靠性。 量子计算机。
探索新领域
德费尔德曼该研究的合著者非常生动地表达了他的热情:
就好像我们的手指正好放在了量子力学的旋钮上。这是量子力学的一个方面,我们以前不知道,或者至少没有意识到。
该团队已经在计划新的研究,以更好地了解这些特定激子如何相互作用以及我们如何有效地控制它们。 我能说什么:令人兴奋的消息(请耐心听我说)。