中国科学家首次实现光子的分数量子反常霍尔态
创始人
2024-05-06 18:56:50
0次

原标题:中国科学家首次实现光子的分数量子反常霍尔态

中新社合肥5月6日电 (记者 吴兰)记者6日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、陆朝阳、陈明城教授等在国际上首次实现了光子的分数量子反常霍尔态。

相关成果以长文的形式近日发表在国际学术期刊《科学》(Science)上。

霍尔效应由美国科学家霍尔在1879年发现,被广泛应用于电磁感测领域。1980年德国科学家冯·克利钦发现整数量子霍尔效应,1981年美籍华裔科学家崔琦和德国科学家施特默发现分数量子霍尔效应。这两个发现均获诺贝尔物理学奖。

反常霍尔效应是指无需外部磁场的情况下观测到相关效应。2013年,中国研究团队观测到整数量子反常霍尔效应。2023年,美国和中国的研究团队分别观测到分数量子反常霍尔效应。

“反常霍尔态是指不仅看到反常霍尔效应这个现象,而且还挖掘到了产生这个现象的根源。”陆朝阳教授解释道。

传统的量子霍尔效应实验研究采用“自顶而下”的方式,即在特定材料的基础上,利用该材料已有的结构和性质实现制备量子霍尔态。通常情况下,需要极低温环境、极高的二维材料纯净度和极强的磁场,对实验要求较为苛刻。

人工搭建的量子系统结构清晰、灵活可控,是一种“自底而上”研究复杂量子物态的新范式。这类技术被称为量子模拟,是“第二次量子革命”的重要内容,有望在近期应用于模拟经典计算困难的量子系统并达到“量子计算优越性”。

据介绍,研究团队利用基于自主研发的一种新型超导量子比特Plasmonium,并进一步在此系统中构造人工规范场,从而获得上述研究成果。这是利用“自底而上”的量子模拟方法进行量子物态和量子计算研究的重要进展。

在该项工作中,研究人员观测到了分数量子霍尔态独有的拓扑关联性质,验证了该系统的分数霍尔电导,证实了准粒子的不可压缩性质。

诺贝尔物理学奖得主弗朗克·维尔切克(Frank Wilczek)认为,这是一个令人印象深刻的实验,向基于任意子的量子信息处理迈出了重要一步。(完)

相关内容

热门资讯

怀孕后多久可以选择人流?有哪些... 关于人工流产,许多女性可能会有很多疑问,特别是关于最佳手术时机以及各类注意事项。根据现有的医学建议,...
从月薪1800到捐款1047万... 百万网红林思琪的捐款千万,这位从福建三明走出来的年轻女孩,凭借自己的努力在直播界闯出一片天,以实际行...
地产股两极分化:辰兴发展暴涨1... 随着全球经济的持续波动,港股市场特别是地产板块的表现引发了投资者的广泛关注。2024年10月4日,港...
性侵多名幼女 海南法院对一罪犯... 原标题:性侵多名幼女 海南法院对一罪犯执行死刑 记者14日从海南省第一中级人民...
科学家研发出男性避孕药 有用吗... 科学家研发出一种能暂时麻痹精子的药物,该药有望成为首个按需服用的男性避孕药。在小鼠中,该药物大约在两...